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高集成度

  • 基于BOOST變換器的高功率因數軟開關電源的研究.rar

    隨著電力電子技術的發展,對大功率、高性能的開關電源要求也越來越高。功率因數校正(PFC)技術是當前電力電子技術研究的熱點問題。大多數電力電子裝置通過整流器與電網接口,而傳統的二極管或晶閘管整流裝置會產生大量的諧波電流,對電網造成污染。許多國家和國際組織相繼制定了一系列限制用電設備諧波的標準。有源功率因數校正技術能夠有效的消除整流裝置的諧波,因此具有廣泛的應用前景。 本文首先分析了開關電源的發展現狀及發展要求,詳細地闡述了開關電源的基本構成和基本組態。然后研究了ZVT-Boost軟開關PFC電路的基本結構、基本工作原理及軟開關實現原理,在此基礎上確定了主電路結構,并制定了控制系統方案。 鑒于功率要求,本文采用兩級PFC電路。因此對常見的DC-DC變換器的拓撲結構、原理特性進行分析。并針對各自的變換器建立了簡化模型,基于所建立的模型分析了變換器的特性,列出各變換器的優缺點及在設計開關電源時的選用原則。最后,對所設計的系統進行了仿真分析。 本文根據用戶的要求研究設計了一種大功率高性能開關電源。該開關電源分為前級和后級,前級為采用BOOST結構的單相有源功率因數校正電路,后級為采用移相控制軟開關技術的全橋變換器。最后研制出了實驗樣機,并給出了實驗樣機的功率因數校正電路和移相全橋軟開關變換電路的實驗波形。

    標簽: BOOST 變換器 高功率因數

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:朗朗乾坤

  • 開關電源功率因數校正的研究.rar

    開關電源以其效率高、功率密度高在電源領域中占主導地位。開關電源多數是通過整流器與電力網相接的,經典的整流器是由二極管或晶閘管組成的一個非線性電路,其輸入電流波形呈脈沖狀,交流網側功率因數很低,在電網中會產生大量的電流諧波和無功功率而污染電網,成為電力公害。開關電源己成為電網最主要的諧波源之一。因此,進行網側功率因數校正成為目前研究的熱點之一。目前研究和應用得較多的高功率因數變換器要用兩級:DC/DC開關變換器串聯。這種電路的最大缺點是需要多個元器件、成本高、效率低,尤其在中小功率場合應用時很不經濟。現在國內外正在開發研究單級功率因數校正電路,具有很高的功率因數且成本低。因而研究單級功率因數校正及變換技術對抑制諧波污染、開創綠色電源以及實現當今開關電源的小型輕量化具有重大意義。 近年來隨著電子信息產業的高速發展,人們對開關電源的需求與日俱增,開關電源。PFC(Power Factor Correction)集成控制器己成為發展前景十分誘人的朝陽產業。隨著開關電源的廣泛應用,開關電源PFC集成控制器顯示出了強大的生命力,它具有集成度高、性價比高、外圍電路簡單和性能指標優良等優點,現已成為開發各類電源及開關電源模塊的優選集成電路。 本文首先闡述了電網污染的危害、功率因數的定義,總結了各種功率因數校正變換器的典型拓撲,對各種拓撲的特點、應用場合及控制方法作了比較分析,著重詳細介紹了反激拓撲的功率因數校正變換器的應用及優缺點。最后采用功率因數校正芯片SA7527進行了一個小功率電源的功率因數校正的設計,用實驗驗證了該設計的可行性,結果顯示功率因數能達到0.95左右,達到了較好的功率因數校正效果。

    標簽: 開關電源 功率因數校正

    上傳時間: 2013-06-30

    上傳用戶:czh415

  • 高強度氣體燈電子鎮流器的研究與開發.rar

    隨著綠色工程的實施,在照明領域,已將電力電子技術廣泛應用到電氣照明中去,所以尋找綠色、高效、長壽命、光色好等優點的照明設備已成為必然。高強度氣體放電燈(High-Intensity-Discharge)由于光效高而節能,已經在照明領域取得廣泛的應用。但傳統的電感鎮流器存在諸多缺點,故與之配套的HID燈電子鎮流器的開發成為研究的熱點,本文對基于數字控制的HID燈電子鎮流器進行了研究與設計。 本文第二章闡述了氣體放電的基礎知識和電光源的基本參數。比較了電子電感鎮流器的優缺點,針對HID燈對電子鎮流器的要求,介紹了電子鎮流器基本原理和發展趨勢。第三章對高強度氣體放電燈的關鍵技術進行了研究。首先是對電子鎮流器的拓撲結構進行分析與比較,選定了傳統的三級結構進行設計,其次是對電子鎮流器的核心-逆變器的結構進行了分析,選定了全橋逆變結構,再次是對HID燈的各種點火電路的結構進行分析,本文選定了用單片機進行控制的點火的方式;最后是對燈的聲諧振進行了各種方式的比較與分析,給出通過數字調頻的方式來抑制聲諧振理論分析。第四章主要通過比較各種功率因數校正的優缺點,并采取了基于boost結構的臨界功率因數校正。第五章對HID燈啟動工作過程進行了分析,提出了三段線性控制的策略,給出了控制的理論分析;比較了間接和直接兩種控制恒功率的方法,選定間接控制方式。第六章主要對數字控制的250W金鹵燈的樣機的實現中的部分電路(保護、驅動、逆變)進行分析與設計并給出了部分電路圖和軟件設計的流程圖以及部分仿真與試驗波形。最后在第七章對試驗結果進行分析,對本文的設計進行小結以及對未來的展望。

    標簽: 氣體 電子鎮流器

    上傳時間: 2013-07-16

    上傳用戶:heart_2007

  • 電流型高電壓隔離開關電源.rar

    本課題為電流型高電壓隔離電源,它是基于交流電流母線的分布式系統,能夠整定短路電流,適應高電壓工作環境的隔離電源。本論文介紹了該課題的應用場合,簡要介紹了分布式系統的種類及各自優勢,以及已有的電流型副邊穩壓電路相關的研究成果,并在此基礎上提出了本課題的研究目標。 本篇論文主要針對課題方案的三個方面進行論述,分別闡述如下: 一,母線電流產生系統與電流型副邊開關電路的匹配問題,包括各部分電路的功能介紹、電流型副邊開關電路的小信號等效電路的建模、高電壓隔離變壓器及磁元件的選擇; 二,模塊體積小型化有利于高壓部件的設計安裝和EMS防護。為了省去體積較大的輔助電源部分,本課題采用了副邊電路自供電的方式。在低壓自供電方式下,利用比較器、TLA31等器件產生多路同步三角波以及開關驅動PWM脈沖。對自供電方式下的三角波振蕩器進行比較,并對三角波振蕩器電路模塊進行了建模以及系統反饋補償; 三,在本方案中實現了電流源拓撲的同步整流技術,利用PMOS管替代續流二極管,減小了電路的損耗、散熱器的使用以及模塊的體積。 本篇論文對本課題設計的核心部分進行了比較詳細的介紹和分析,具體的參數計算方法也一一列出。最終,論文以研究目標為方向,通過一系列的改進措施,基本實現了課題要求。

    標簽: 電流型 高電壓 隔離開關

    上傳時間: 2013-06-24

    上傳用戶:wmwai1314

  • LCC諧振變換器在大功率高輸出電壓場合的應用研究.rar

    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。

    標簽: LCC 諧振變換器 大功率

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:edrtbme

  • 基于嵌入式Linux的多媒體播放器設計.rar

    隨著二十一世紀的到來,人類進入了后PC時代。在這一階段,嵌入式技術得到了飛速發展和廣泛應用。目前,嵌入式技術及其產品已廣泛應用于智能家用電器、智能建筑、儀器儀表、通訊產品、工業控制、掌上型電腦、各種智能IC卡的應用等等。將嵌入式系統應用于多媒體移動終端,充分發揮了嵌入式系統的低功耗、集成度高、可擴充能力強等特點,可以達到集移動、語音、圖像等各種功能于一身的效果。基于以上背景,本文提出了一種基于嵌入式Linux的多媒體播放器設計方案。 本文首先詳細分析了ARM體系結構,研究了嵌入式Linux操作系統在ARM9微處理器的移植技術,包括交叉編譯環境的建立、引導裝載程序應用、移植嵌入式Linux內核及建立根文件系統,并且實現了嵌入式Linux到EP9315開發板的移植。 由于嵌入式系統本身硬件條件的限制,常用在PC機的圖形用戶界面GUI系統不適合在其上運行。為此,本文選擇了Qt/Embedded作為研究對象,在對其體系結構等方面進行研究基礎上,實現了Qt/Embedded到EP9315開發板的移植,完成了嵌入式圖形用戶界面開發,使得系統擁有良好的操作界面。 針對現今MP3文件格式廣泛流行的特點,本文設計了MP3播放器。在深入研究了MP3文件編碼原理的基礎上,詳細論述了播放器的設計過程,沒有使用硬件解碼方案,采用了軟件解碼,降低了系統開發成本:在視頻播放方面,本文實現了Linux系統下的通用媒體播放器——Mplayer到EP9315開發板的移植。通過對音頻數據輸出的研究,解決了Mplayer播放聲音不正常的問題,實現了一個集音樂和視頻播放于一體的嵌入式多媒體播放系統。 最后,總結了論文所做的工作,指出了嵌入式多媒體播放器所需要進一步解決和完善的問題。

    標簽: Linux 嵌入式 多媒體播放器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:梧桐

  • 嵌入式視頻監控系統的FPGA圖像處理子系統設計.rar

    隨著圖像處理技術的不斷發展,圖像處理技術在國民經濟和社會生活的各個方面都得到了廣泛的運用。與此同時,人們對圖像處理的要求也越來越高。傳統的數字圖像處理器件主要有專用集成芯片(Application Specific Integrated Circuit)和數字信號處理器(Digital Signal Process)。進入20世紀以來,伴隨著半導體技術的發展,現場可編程門陣列FPGA以其應用靈活、集成度高、功能強大、設計周期短、開發成本低的特點,越來越多地被應用在圖像處理領域。大量實踐證明,FPGA的并行處理能力與流水線作業能顯著地提高圖像處理的速度,因此基于FPGA的圖像處理系統有著廣闊的發展前景。 本文研究的是一個在嵌入式視頻監控系統下的圖像預處理子系統。首先實現了一個通用可重復配置的圖像處理算法研究硬件平臺,完成圖像的采集、接收、處理、存儲、輸出等功能。由于FPGA本身具有完全的可重復配置性,所以該架構的硬件平臺可以很方便的升級和重復配置。其次在該平臺上,本文使用Verilog HDL硬件語言在FPGA芯片上實現了多種圖像預處理算法。在實現過程中,為了充分發揮FPGA在并行處理方面的強大功能,本文對算法做了一定的改進,使其盡量能使用并行處理的方式來完成。實驗結果表明,本圖像預處理系統能在毫秒級高速地完成多種圖像算法,完全能夠滿足視頻監控系統50幀/秒的輸出要求。 最后根據視頻監控系統在實際運用中出現的噪聲類型多樣化的情況,我們設計了一種基于反饋理論的圖像處理效果控制模塊。該模塊能通過對處理后圖像峰值信噪比(PSNR)的分析,控制FPGA對下一幅圖像的噪聲采用更有針對性的圖像處理方法。

    標簽: FPGA 嵌入式視頻 圖像處理

    上傳時間: 2013-05-20

    上傳用戶:gundamwzc

  • 基于FPGA的高頻PWM開關電源控制器設計.rar

    電力電子裝置的控制技術隨著電力電子技術的發展而愈來愈復雜。開關電源是現代電力電子設備中不可或缺的組成部分,其質量的優劣以及體積的大小直接影響電子設備整體性能。高頻化、小型化、數字化是開關電源的發展方向。 在應用數字技術進行控制系統設計時,數字控制器的性能決定了控制系統的整體性能。數字化電力電子設備中的控制部分多以MCU/DSP為核心,以軟件實現離散域的運算及控制。在很多高頻應用的場合,目前常用的控制器(高性能單片機或DSP)的速度往往不能完全滿足要求。FPGA具有設計靈活、集成度高、速度快、設計周期短等優點,與單片機和DSP相比,FPGA具有更高的處理速度。同時FPGA應用在數字化電力電子設備中,還可以大大簡化控制系統結構,并可實現多種高速算法,具有較高的性價比。 依據FPGA的這些突出優點,本文將FPGA應用于直流開關電源控制器設計中,以實現開關電源數字化和高頻化的要求。主要研究工作如下: 介紹了基于FPGA的DC/DC數字控制器中A/D采樣控制、數字PI算法的實現;重點描述了采用混合PWM方法實現高分辨率、高精度數字PWM的設計方案,并對各模塊進行了仿真測試;用FPGA開發板進行了一部分系統的仿真和實際結果的檢測,驗證了文中的分析結論,證實了可編程邏輯器件在直流開關電源控制器設計中的應用優勢。

    標簽: FPGA PWM 高頻

    上傳時間: 2013-07-23

    上傳用戶:qulele

  • 基于FPGA的直擴通信系統的同步設計與實現.rar

    擴頻通信技術因為具有較強的抗干擾、抗噪聲、抗多徑衰落能力、較好的保密性、較強的多址能力和高精度測量等優點,在軍事抗干擾和個人通信業務中得到了很大的發展。尤其是基于擴頻理論的CDMA通信技術成為國際電聯規定的第三代移動通信系統的主要標準化建議后,標志著擴頻通信技術在民用通信領域的應用進入了新階段。 近年來,隨著微電子技術和電子設計自動化(EDA)技術的迅速發展,以FPGA和CPLD為代表的可編程邏輯器件憑借其設計方便靈活等特點廣泛應用于數字信號處理領域。 本論文正是采用基于FPGA硬件平臺來實現了一個直接序列擴頻通信基帶系統,該系統的實現涉及擴頻通信和有關FPGA的相關知識,以及實現這些模塊的VHDL硬件描述語言和QuartusⅡ開發平臺,目標是實現一個集成度高、靈活性強、并具有較強的數據處理能力的擴頻通信基帶系統。 本論文中首先對擴頻通信的基礎理論做了探討,著重對直序擴頻的理論進行了分析;其次根據理論分析,設計了全數字直接序列擴頻基帶系統的結構,完成了擴頻序列的產生、信息碼的輸入和擴頻。重點完成了對基帶擴頻信號的相關解擴和幾種同步捕獲電路的設計,將多種專用芯片的功能集成在一片大規模FPGA芯片上。在論文中列出了部分模塊的VHDL程序,并在QuartusⅡ仿真平臺上完成各部分模塊的功能仿真。

    標簽: FPGA 直擴通信 同步設計

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:chenjjer

  • 基于FPGA的高速矩陣運算算法研究.rar

    矩陣運算是描述許多工程問題中不可缺少的數學關系,矩陣運算具有執行效率好、速度快、集成度高等優點,并且隨著動態可配置技術的發展,靈活性也有了很大的提高。因此,尋找矩陣運算的高速實現方法是具有很大的現實意義,能夠為高速運算應用提供技術支持。 為了提高研究成果的實用性與商用性,本文主要針對某種體積小、運算速度和性能要求很高的特殊場合設計并實現基于FPGA的矩陣運算功能。通過系統地研究FPGA功能結構、設計原理、DSP接口、IEEE-754標準,深入學習浮點數及矩陣的基礎運算以及硬件編程語言等內容,根據矩陣運算的特點和原理,討論了硬件設計方面重點對具體核心器件結構、特點以及有關FPGA的設計流程和控制器Verilog HDL硬件編程語言代碼方面內容,確定了基于FPGA浮點運算及矩陣運算單元的Verilog HDL設計方法,在Quartus II平臺上對其仿真、記錄運算結果,并對采集到的數據結果進行了深入分析與總結。 本設計通過幾種矩陣算法利用FPGA和MATLAB分別進行了實現測試,驗證了設計結果的正確性,證明了本設計中矩陣運算速率的實用性與高效性,提高了系統資源利用率和系統可靠性,為今后在工程、軍事、通訊等生產生活各個領域應用打下良好基礎。

    標簽: FPGA 矩陣運算 算法研究

    上傳時間: 2013-07-07

    上傳用戶:xuanjie

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