超聲波電源廣泛應用于超聲波加工、診斷、清洗等領(lǐng)域,其負載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負載,因此換能器與發(fā)生器之間需要進行阻抗匹配才能工作在最佳狀態(tài)。串聯(lián)匹配能夠有效濾除開關(guān)型電源輸出方波存在的高次諧波成分,因此應用較為廣泛。但是環(huán)境溫度或元件老化等原因會導致?lián)Q能器的諧振頻率發(fā)生漂移,使諧振系統(tǒng)失諧。傳統(tǒng)的解決辦法就是頻率跟蹤,但是頻率跟蹤只能保證系統(tǒng)整體電壓電流同頻同相,由于工作頻率改變了而匹配電感不變,此時換能器內(nèi)部動態(tài)支路工作在非諧振狀態(tài),導致?lián)Q能器功率損耗和發(fā)熱,致使輸出能量大幅度下降甚至停振,在實際應用中受到限制。所以,在跟蹤諧振點調(diào)節(jié)逆變器開關(guān)頻率的同時應改變匹配電感才能使諧振系統(tǒng)工作在最高效能狀態(tài)。針對按固定諧振點匹配超聲波換能器電感參數(shù)存在的缺點,本文應用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關(guān)系建立數(shù)學模型,證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規(guī)律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關(guān)系動態(tài)選擇換能器匹配電感的方法。經(jīng)過分析比較,選擇了基于磁通控制原理的可控電抗器作為匹配電感,通過改變電抗控制度調(diào)節(jié)電抗值。并給出了實現(xiàn)這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812為核心設計出實現(xiàn)這一原理的超聲波逆變電源。實驗結(jié)果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現(xiàn)電抗值隨電抗控制度線性無級可調(diào),由于該電抗器輸出正弦波,理論上沒有諧波污染。具體采用復合控制策略,穩(wěn)態(tài)時,換能器工作在DPLL鎖定頻率上;動態(tài)時,逐步修改匹配電抗大小,搜索輸出電流的最大值,再結(jié)合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現(xiàn)功率連續(xù)可調(diào)。該超聲波換能系統(tǒng)能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率,即使頻率發(fā)生漂移系統(tǒng)仍能保持工作在最佳狀態(tài),具有實際應用價值。
標簽: 動態(tài)匹配換能器 超聲波電源
上傳時間: 2022-06-18
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本文從以下幾個部分進行論述:第一部分:電磁兼容性的概述第二部分:元件選擇和電路設計技術(shù)第三部分:印制電路板的布線技術(shù)附錄A:電磁兼容性的術(shù)語附錄B:抗干擾的測量標準第一部分 電磁干擾和兼容性的概述電磁干擾和兼容性的概述電磁干擾是現(xiàn)代電路工業(yè)面對的一個主要問題。為了克服干擾,電路設計者不得不移走干擾源,或設法保護電路不受干擾。其目的都是為了使電路按照預期的目標來工作-即達到電磁兼容性。通常,僅僅實現(xiàn)板級的電磁兼容性這還不夠。雖然電路是在板級工作的,但是它會對系統(tǒng)的其它部分輻射出噪聲,從而產(chǎn)生系統(tǒng)級的問題。另外,系統(tǒng)級或是設備級的電磁兼容性必須要滿足某種輻射標準,這樣才不會影響其他設備或裝置的正常工作。許多發(fā)達國家對電子設備和儀器有嚴格的電磁兼容性標準;為了適應這個要求,設計者必須從板級設計開始就考慮抑制電子干擾。
上傳時間: 2022-06-19
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在一般較低性能的三相電壓源逆變器中, 各種與電流相關(guān)的性能控制, 通過檢測直流母線上流入逆變橋的直流電流即可,如變頻器中的自動轉(zhuǎn)矩補償、轉(zhuǎn)差率補償?shù)取M瑫r, 這一檢測結(jié)果也可以用來完成對逆變單元中IGBT 實現(xiàn)過流保護等功能。因此在這種逆變器中, 對IGBT 驅(qū)動電路的要求相對比較簡單, 成本也比較低。這種類型的驅(qū)動芯片主要有東芝公司生產(chǎn)的TLP250,夏普公司生產(chǎn)的PC923等等。這里主要針對TLP250 做一介紹。TLP250 包含一個GaAlAs 光發(fā)射二極管和一個集成光探測器, 8腳雙列封裝結(jié)構(gòu)。適合于IGBT 或電力MOSFET 柵極驅(qū)動電路。圖2為TLP250 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡圖, 表1 給出了其工作時的真值表。TLP250 的典型特征如下:1) 輸入閾值電流( IF) : 5 mA( 最大) ;2) 電源電流( ICC) : 11 mA( 最大) ;3) 電源電壓( VCC) : 10~ 35 V;4) 輸出電流( IO) : ± 0.5 A( 最小) ;5) 開關(guān)時間( tPLH /tPHL ) : 0.5 μ( s 最 大 ) ;6) 隔離電壓: 2500 Vpms(最?。?。表2 給出了TLP250 的開關(guān)特性,表3 給出了TLP250 的推薦工作條件。注: 使 用 TLP250 時 應 在 管 腳 8和 5 間 連 接 一 個 0.1 μ的 F 陶 瓷 電 容 來穩(wěn)定高增益線性放大器的工作, 提供的旁路作用失效會損壞開關(guān)性能, 電容和光耦之間的引線長度不應超過1 cm。圖3 和圖4 給出了TLP250 的兩種典型的應用電路。
標簽: igbt
上傳時間: 2022-06-20
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本文首先對感應加熱電源的發(fā)展現(xiàn)狀及前景作了分析,并闡述了感應加熱的基本原理。從適用于大功率應用場合的電流型并聯(lián)負載諧振逆變器出發(fā),對比了并聯(lián)諧振逆變器各種調(diào)功方式的優(yōu)缺點,提出采用高頻Buck斬波器做為調(diào)節(jié)電源輸出功率的手段。文中重點對并聯(lián)諧振逆變器進行分析,對比其各工作狀態(tài),指出為保證逆變器可靠運行采用固定重疊角的控制策略,逆變器譜振負載工作在容性準諧振狀態(tài);采用基于DSP的數(shù)字鎖相、頻率自動跟蹤控制策略,逆變器開關(guān)頻率快速跟隨負載固有頻率的變化,諧振負載工作在所期望的弱容性準諧振狀態(tài)。文中提出了一種精確計算輸出功率的方法,提高了電源的輸出控制精確度。本文詳細闡述了并聯(lián)型感應加熱電源的設計過程,分析了主電路的設計方法以及關(guān)鍵器件的選型,控制系統(tǒng)采用T1公司的TMS320LF2407A DSP作為控制核心,設計了一種可靠的運行保護機制,并對電源的散熱系統(tǒng)進行了仿真設計。在上述分析的基礎上,本文成功研制出了一臺功率為60kw的高性能的并聯(lián)型中頻感應加熱電源。試驗結(jié)果表明,該電源的電氣性能達到了預期的指標要求,有利于提高感應加熱熱場的穩(wěn)定性,有利于提高感應加熱的諧振頻率。
上傳時間: 2022-06-21
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IGBT關(guān)斷電壓尖峰是其中的主要問題,解決它的最有效方法是采用疊層母線連接器件。針對二極管籍位型三電平拓撲兩個基本強追換流回路,本文用ANSOFT Q3D軟件比較研究了三類適用于多層母線排的疊層方案,并提出了一種新穎的疊層母線分組連接結(jié)構(gòu),結(jié)合特殊設計的吸收電容布局,減小了各IGBT模塊的關(guān)斷過沖,省去阻容吸收電路,并優(yōu)化了高頻電流在不同電容間的分布,抑制電解電容發(fā)熱。通過理論計算與仿真兩種方式計算該設計方案的雜散電感,并用實驗加以證實。本文還設計了大面積一體化水冷散熱器,表面可以貼裝15個功率器件和若干傳感器和平衡電阻,采用水冷方式以迅速帶走滿載運行時開關(guān)器件的損耗發(fā)熱,并能達到結(jié)構(gòu)緊湊和防爆的效果。在散熱器內(nèi)部設計了細槽水道結(jié)構(gòu)以避開100多個定位螺孔,同時可以獲得更大的熱交換面積。本文分析了SCALE驅(qū)動芯片的兩類器件級短路保護原理,并設計了針對兩類保護動作的閾值測試實驗,以確保每個器件在安全范圍內(nèi)工作;設計了系統(tǒng)控制和三類系統(tǒng)級保護電路:驅(qū)動板和控制板的布局布線經(jīng)過合理安排能在較強的電磁干擾下正常工作。論文最后,在電抗器、電阻器、異步感應電機等不同類型、各功率等級負載下,對變流模塊進行了測試,并解決了直流中點電壓平衡問題。各實驗證實了設計理論并體現(xiàn)了良好的應用效果。
上傳時間: 2022-06-22
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目前超聲波在各種電子、機械、光學等行業(yè)應用越來越廣泛。但超聲波電源大都存在輸出功率不大,頻率不高,精度及性能不穩(wěn)定。常用的有兩種,一種是簡單的自激式電源,另外一種就是以3525為核心的它激式電源,它激式電源普遍采用調(diào)整3525的6腳的阻值改變頻率,輸出采用脈沖變壓器,但由于負載是超聲波換能器,而超聲波換能器是容性負載,必須匹配一個電感,才可以確定負載回路的固有諧振頻率,當輸出頻率處于固有頻率點時,開關(guān)損耗最低,整個電路的效率最高,但由于超聲波換能器本身是個發(fā)熱元件,工作一段時間后溫度必然升高,固有頻率下降,電路失諧,效率降低。針對以上超聲波電源目前存在的諸多問題,設計了一種基于C8051F330單片機的智能大功率超聲波電源,利用電流采樣信號實現(xiàn)換能器諧振頻率的跟蹤與鎖頻,增加了電源輸出的穩(wěn)定性,達到了理想的效果。
上傳時間: 2022-07-29
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反激式開關(guān)電源設計、制作、調(diào)試_2014年版..pdf 《新型開關(guān)電源優(yōu)化設計與實例詳解》_2006版.pdf 《開關(guān)電源手冊》第2版_2006年.pdf 《開關(guān)電源設計指南》_2004年版.pdf 《開關(guān)電源設計與優(yōu)化》_2006年版.pdf 《開關(guān)電源設計》第2版_2005年版.pdf 《開關(guān)電源故障診斷與排除》_2011年版.pdf 《開關(guān)電源的原理與設計》_2001年版.pdf 《精通開關(guān)電源設計》_2008年版.pdf 《交換式電源供給器之理論與實務設計》.pdf
標簽: 數(shù)字圖像處理
上傳時間: 2013-04-15
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0067、同步電機模型的MATLAB仿真論文資料
上傳時間: 2013-05-15
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基于MATLAB的有源濾波器研究[1]
上傳時間: 2013-05-15
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視頻圖像格式轉(zhuǎn)換芯片的算法研究
標簽: 視頻圖像 格式轉(zhuǎn)換 芯片 算法研究
上傳時間: 2013-05-25
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