當今世界,環境污染嚴重,能源出現危機,機動車輛排氣污染已占城市大氣污染的很大比重,電動汽車作為無污染交通工具,在市場上具有很大的優越性。而電動汽車充電技術也在不斷發展,不斷優化。奧運臨近,我國為把2008年北京奧運會辦成真正的綠色奧運,將在奧運村及北京很多范圍內使用電動汽車。本論文針對2008北京奧運會用電動汽車,對其充電電源進行了系統的研究設計。本文提出了以零電壓零電流(ZVZCS)全橋軟開關變換器為主拓撲的充電電源系統,實現了較高功率因數與高效率的充電設備。文中首先總結了電動汽車充電電源的研究現狀和充電控制策略,進行了多種全橋軟開關拓撲比較,最終選擇采用副邊簡單輔助電路的ZVZCS變換器拓撲,該拓撲使用一個電容和兩個二極管構成副邊輔助電路,無需有損元件和有源開關器件,輔助電路構成簡單,控制方法簡單,能很好的實現主開關器件的ZVZCS,也能嵌位副邊整流電壓。以可靠性為大前提,對充電電源進行了參數設計。另外,本文針對輕載情況下,超前臂不能實現零電壓開通的問題,對變換器進行了改進,實現了全負載范圍的軟開關。實驗結果驗證了該拓撲應用于電動汽車充電電源的可行性。
上傳時間: 2013-07-13
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應用于煤礦、石化等易燃易爆環境的電子設備必須滿足防爆的要求,本質安全型是最佳的防爆形式。本質安全型開關電源具有重量輕、體積小、制造工藝簡單、成本低、安全性能高等優點,因而具有廣闊的發展前景。單端反激變換器是開關變換器的一種基本的拓撲結構,在實際中應用比較廣泛,因此對單端反激變換器進行本質安全特性分析是本質安全開關電源設計的重要基礎。本質安全型開關變換器的設計,主要是對變換器中的儲能元件進行設計,即變換器中的電感和輸出濾波電容進行設計。 本文對變換器的靜態特性進行了深入分析,指出反激變換器存在三種工作模式:CISM-CCM、IISM-CCM和DCM:得出了變換器工作在整個動態范圍內的最大輸出紋波電壓、最大電感電流和最大輸出短路釋放能量。對單端反激變換器的本質安全特性進行了分析,得出輸出本質安全型單端反激變換器的非爆炸判斷方法,并通過安全火花試驗裝置對變換器進行爆炸性試驗,驗證了輸出本安判據的正確性。得出輸出本質安全型單端反激變換器的設計方法,以同時滿足輸出紋波電壓和輸出本安要求作為約束條件,得到了本質安全型單端反激變換器電感、電容參數的設計范圍。給出了具體實例,并進行仿真和試驗研究,仿真和實驗結果驗證了理論分析的正確性和設計方法的可行性。
上傳時間: 2013-06-25
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高壓直流電源廣泛應用于醫用X射線機,工業靜電除塵器等設備。傳統的工頻高壓直流電源體積大、重量重、變換效率低、動態性能差,這些缺點限制了它的進一步應用。而高頻高壓直流電源克服了前者的缺點,已成為高壓大功率電源的發展趨勢。本文對應用在高輸出電壓大功率場合的開關電源進行研究,對主電路拓撲、控制策略、工藝結構等方面做出詳細討論,提出實現方案。 高壓變壓器由于匝比很大,呈現出較大的寄生參數,如漏感和分布電容,若直接應用在PWM變換器中,漏感的存在會產生較高的電壓尖峰,損壞功率器件,分布電容的存在會使變換器有較大的環流,降低了變換器的效率。本文選用具有電容型濾波器的LCC諧振變換器為主電路拓撲,它可以利用高壓變壓器中漏感和分布電容作為諧振元件,減少了元件的數量,從而減小了變換器的體積。 LCC諧振變換器采用變頻控制策略,可以工作在電感電流連續模式(CCM)和電感電流斷續模式(DCM),本文對這兩種工作模式進行詳細討論。針對CCM下的LCC諧振變換器,本文分析其工作原理,用基波近似法推導出變換器的穩態模型,給出一種詳盡的設計方法,可以保證所有開關管在全負載范圍內實現零電壓開關,減小電流應力和開關頻率的變化范圍,并進行仿真驗證。基于該變換器,研制出輸出電壓為41kV,功率為23kW的高頻高壓電源,實驗結果驗證了分析與設計的正確性。 針對DCM下的LCC諧振變換器,本文分析其工作原理,該變換器可以實現零電流開關,有效地減小IGBT拖尾電流造成的關斷損耗。論文通過電路狀態方程推導出變換器的電壓傳輸比特性,在此基礎上對主電路參數進行設計,并進行仿真驗證。基于該變換器,研制出輸出電壓為66kV,功率為72kW的高頻高壓電源,實驗結果表明了方案的可行性。
上傳時間: 2013-04-24
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逆變控制器的發展經歷從分立元件的模擬電路到以專用微處理芯片(DSP/MCU)為核心的電路系統,并從數模混合電路過渡到純數字控制的歷程。但是,通用微處理芯片是為一般目的而設計,存在一定局限。為此,近幾年來逆變器專用控制芯片(ASIC)實現技術的研究越來越受到關注,已成為逆變控制器發展的新方向之一。本文利用一個成熟的單相電壓型PWM逆變器控制模型,圍繞逆變器專用控制芯片ASIC的實現技術,依次對專用芯片的系統功能劃分,硬件算法,全系統的硬件設計及優化,流水線操作和并行化,芯片運行穩定性等問題進行了初步研究。首先引述了單相電壓型PWM逆變器連續時間和離散時間的數學模型,以及基于極點配置的單相電壓型PWM逆變器電流內環電壓外環雙閉環控制系統的設計過程,同時給出了仿真結果,仿真表明此系統具有很好的動、靜態性能,并且具有自動限流功能,提高了系統的可靠性。緊接著分析了FPGA器件的特征和結構。在給出本芯片應用目標的基礎上,制定了FPGA目標器件的選擇原則和芯片的技術規格,完成了器件選型及相關的開發環境和工具的選取。然后系統闡述了復雜FPGA設計的設計方法學,詳細介紹了基于FPGA的ASIC設計流程,概要介紹了僅使用QuartusII的開發流程,以及Modelsim、SynplifyPro、QuartusII結合使用的開發流程。在此基礎上,進行了芯片系統功能劃分,針對:DDS標準正弦波發生器,電壓電流雙環控制算法單元,硬件PI算法單元,SPWM產生器,三角波發生器,死區控制器,數據流/控制流模塊等逆變器控制硬件算法/控制單元,研究了它們的硬件算法,完成了模塊化設計。分析了全數字鎖相環的結構和模型,以此為基礎,設計了一種應用于逆變器的,用比例積分方法替代傳統鎖相系統中的環路濾波,用相位累加器實現數控振蕩器(DCO)功能的高精度二階全數字鎖相環(DPLL)。分析了“流水線操作”等設計優化問題,并針對逆變器控制系統中,控制系統算法呈多層結構,且層與層之間還有數據流聯系,其執行順序和數據流的走向較為復雜,不利于直接采用流水線技術進行設計的特點,提出一種全新的“分層多級流水線”設計技術,有效地解決了復雜控制系統的流水線優化設計問題。本文最后對芯片運行穩定性等問題進行了初步研究。指出了設計中的“競爭冒險”和飽受困擾之苦的“亞穩態”問題,分析了產生機理,并給出了常用的解決措施。
上傳時間: 2013-05-28
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隨著電力電子技術的發展,模塊化程度低、缺乏靈活性、設計復雜、標準化程度低等因素日益成為制約其發展的瓶頸。而電力電子結構塊(PEBB)正是為解決以上問題而提出的方法。因此研究利用PEBB來組建功率變換器具有一定的優勢和重要的意義。 本文將電子技術和計算機技術等領域先進的、成熟的集成相關的技術應用于電力電子系統集成中,對電力電子系統集成中的操作系統、分布式控制技術和通信技術進行了研究。 將電力電子系統進行結構劃分,分為PEBB功率部分和通用控制部分。對于功率部分,采用分立元件設計了一個半橋PEBB,包括主電路、保護電路、驅動電路、吸收電路和濾波電路等。在分析和對比了各種通信接口后選擇具有“即插即用”功能的通用串行接口(USB)做為PEBB的數字通信接口。對于通用控制部分,選用具有高性價比的ARM7芯片S3C44B0X做為核心處理單元,輔以相應的外圍電路。采用USB主機控制芯片使其具有類似USB主機的功能,實現與PEBB的通信和方便“即插即用”的管理。在軟件設計上引入實時操作系統UC/OS-Ⅱ,采用多任務系統的形式,滿足電力電子操作系統實時性的要求。然后,用兩個半橋PEBB和一個通用控制器組成了一個單相全橋電壓逆變器,分析和解決PEBB之間的同步等問題。最后給出并分析了實驗結果。 通過上述工作,驗證了PEBB對解決當前電力電子技術系統集成問題的可行性,為后續研究打下基礎。
上傳時間: 2013-07-12
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目錄 第1章 初識Protel 99SE 1.1 Protel 99SE的特點 1.2 Protel 99SE的安裝 1.2.1 主程序的安裝 1.2.2 補丁程序的安裝 1.2.3 附加程序的安裝 1.3 Protel 99SE的啟動與工作界面 第2章 設計電路原理圖 2.1 創建一個新的設計數據庫 2.2 啟動原理圖編輯器 2.3 繪制原理圖前的參數設置 2.3.1 工作窗口的打開/切換/關閉 2.3.2 工具欄的打開/關閉 2.3.3 繪圖區域的放大/縮小 2.3.4 圖紙參數設置 2.4 裝入元件庫 2.5 放置元器件 2.5.1 通過原理圖瀏覽器放置元器件 2.5.2 通過菜單命令放置元器件 2.6 調整元器件位置 2.6.1 移動元器件 2.6.2 旋轉元器件 2.6.3 復制元器件 2.6.4 刪除元器件 2.7 編輯元器件屬性 2.8 繪制電路原理圖 2.8.1 普通導線連接 2.8.2 總線連接 2.8.3 輸入/輸出端口連接 2.9 Protel 99SE的文件管理 2.9.1 保存文件 2.9.2 更改文件名稱 2.9.3 打開設計文件 2.9.4 關閉設計文件 2.9.5 刪除設計文件 第3章 設計層次電路原理圖 3.1 自頂向下設計層次原理圖 3.1.1 建立層次原理圖總圖 3.1.2 建立層次原理圖功能電路原理圖 3.2 自底向上設計層次原理圖 3.3 層次原理圖總圖/功能電路原理圖之間的切換 第4章 電路原理圖的后期處理 4.1 檢查電路原理圖 4.1.1 重新排列元器件序號 4.1.2 電氣規則測試 4.2 電路原理圖的修飾 4.2.1 在原理圖瀏覽器中管理電路圖 4.2.2 對齊排列元器件 4.2.3 對節點/導線進行整體修改 4.2.4 在電路原理圖中添加文本框 4.3 放置印制電路板布線符號 第5章 制作/編輯電路原理圖元器件庫 5.1 創建一個新的設計數據庫 5.2 啟動元器件庫編輯器 5.3 編輯元器件庫的常用工具 5.3.1 繪圖工具 5.3.2 IEEE符號工具 5.4 在元器件庫中制作新元器件 5.4.1 制作新元器件前的設置 5.4.2 繪制新元器件 5.4.3 在同一數據庫下創建一個新的元器件庫 5.4.4 修改原有的元器件使其成為新元器件 5.4.5 從電路原理圖中提取元器件庫 第6章 生成各種原理圖報表文件 6.1 生成網絡表文件 6.1.1 網絡表文件的結構 6.1.2 網絡表文件的生成方法 6.2 生成元器件材料清單列表 6.3 生成層次原理圖組織列表 6.4 生成層次原理圖元器件參考列表 6.5 生成元器件引腳列表 第7章 設計印制電路板 7.1 肩動印制電路板編輯器 7.2 PCB的組成 7.3 PCB中的元器件 7.3.1 PCB中的元器件組成 7.3.2 PCB中的元器件封裝 7.4 設置工作層面 7.5 設置PCB工作參數 7.5.1 設置布線參數 7.5.2 設置顯示模式 7.5.3 設置幾何圖形顯示/隱藏功能 7.6 對PCB進行布線 7.6.1 準備電路原理圖并設置元器件屬性 7.6.2 啟動印制電路板編輯器 7.6.3 設定PCB的幾何尺寸 7.6.4 加載元器件封裝庫 7.6.4 裝入網絡表 7.6.5 調整元器件布局 7.6.6 修改元器件標灃 7.6.7 自動布線參數設置 7.6.8 自動布線器參數設置 7.6.9 選擇自動布線方式 7.6.10 手動布線 7.7 PCB布線后的手動調整 7.7.1 增加元器件封裝 7.7.2 手動調整布線 7.7.3 手動調整布線寬度 7.7.4 補淚焊 7.7.5 在PcB上放置漢字 7.8 通過PCB編輯瀏覽器進行PCB的管理 7.8.1 設置網絡顏色屬性 7.8.2 快速查找焊盤 7.9 顯示PCB的3D效果圖 7.10 生成PCB鉆孔文件報表 ......
上傳時間: 2013-06-17
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本文以Turbo碼編譯碼器的FPGA實現為目標,對Turbo碼的編譯碼算法和用硬件語言將其實現進行了深入的研究。 首先,在理論上對Turbo碼的編譯碼原理進行了介紹,確定了Max-log-MAF算法的譯碼算法,結合CCSDS標準,在實現編碼器時,針對標準中給定的幀長、碼率與交織算法,以及偽隨機序列模塊與幀同步模塊,提出了相應解決方案;而在相應的譯碼器設計中,采用了FPGA設計中“自上而下”的設計方法,權衡硬件實現復雜度與處理時延等因素,優先考慮面積因素,提高元件的重復利用率和降低電路復雜度,來實現Turbo碼的Max-log-MAP算法譯碼。把整個系統分割成不同的功能模塊,分別闡述了實現過程。 然后,基于Verilog HDL 設計出12位固點數據的Turbo編譯碼器以及仿真驗證平臺,與用Matlab語言設計的相同指標的浮點數據譯碼器進行性能比較,得到該設計的功能驗證。 最后,研究了Tuxbo碼譯碼器幾項最新技術,如滑動窗譯碼,歸一化處理,停止迭代技術結合流水線電路設計,將改進后的譯碼器與先前設計的譯碼器分別在ISE開發環境中針對目標器件xilinx Virtex-Ⅱ500進行電路綜合,證實了這些改進技術能有效地提高譯碼器的吞吐量,減少譯碼時延和存儲器面積從而降低功耗。
上傳時間: 2013-04-24
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介紹了基于采用分立元件設計的LC諧振放大器的設計方案與實現電路, 可用于通信接收機的前端電路,主要由衰減器、諧振放大器、AGC電路以及電源電路四部分組成。通過合理分配各級增益和多種措施提高抗干擾性,抑制噪聲,具有中心頻率容易調整、穩定性高的特點。電路經實際電路測試表明具有低功耗、高增益和較好的選擇性。
上傳時間: 2014-12-23
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工業電機驅動中使用的電子控制必須能在惡劣的電氣環境中提供較高的系統性能。電源電路會在電機繞組上導致電壓沿激增現象,而這些電壓沿則可以電容耦合進低電壓電路之中。電源電路中,電源開關和寄生元件的非理想行為也會產生感性耦合噪聲。控制電路與電機和傳感器之間的長電纜形成多種路徑,可將噪聲耦合到控制反饋信號中。高性能驅動器需要必須與高噪聲電源電路隔離開的高保真反饋控制和信號。在典型的驅動系統中,包括隔離柵極驅動信號,以便將逆變器、電流和位置反饋信號驅動到電機控制器,以及隔離各子系統之間的通信信號。實現信號隔離時,不得犧牲信號路徑的帶寬,也不得顯著增加系統成本。光耦合器是跨越隔離柵實現安全隔離的傳統方法。盡管光耦合器已使用數十年,其不足也會影響系統級性能。
上傳時間: 2013-11-03
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DU1763是一款兼容可控硅調光器的高壓線性恒流控制器,可直接驅動多通道LED燈串。其電源系統結構簡單,只需很少的外圍元件就可以實現優秀的恒流特性的調光特性。主要應用于對體積、成本要求苛刻的非隔離兼容可控硅調光器的LED恒流驅動電源系統。同時由于無需電解電容及磁性元件等特點,可以實現很長的電源壽命。 DU1763可以根據實際應用情況去選擇三通道或二勇斗。DU1763還可以多芯片并聯或串聯應用:其輸出電流可通過電流采樣電阻進行編程。可自適輸出LED燈串的電壓大小。 DU1763集成了專利的防過沖技術和過溫補償功能。DU1763還集成了各種保護功能,包括輸出短路、輸出開路、過溫保護。從而提高了LED恒流電源的可靠性。
上傳時間: 2013-11-06
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