超聲波電源廣泛應用于超聲波加工、診斷、清洗等領域,其負載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉變?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,在跟蹤諧振點調節(jié)逆變器開關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系建立數學模型,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系動態(tài)選擇換能器匹配電感的方法。經過分析比較,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,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,再結合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現(xiàn)功率連續(xù)可調。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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無論是不控整流電路,還是相控整流電路,功率因數低都是難以克服的缺點.PWM整流電路是采用PWM控制方式和全控型器件組成的整流電路,本文以《電力電子技術 教材為基礎,詳細分析了單相電壓型橋式PWM整流電路的工作原理和四種工作模式.通過對PWM整流電路進行控制,選擇適當的工作模式和工作時間間隔,交流側的電流可以按規(guī)定目標變化,使得能量在交流側和直流側實現(xiàn)雙向流動,且交流側電流非常接近正弦波,和交流側電壓同相位,可使變流裝墨獲得較高的功率因數.:PWM整流電路:功率因數:交流側:直流側傳統(tǒng)的整流電路中,晶閘管相控整流電路的輸入電流滯后于電壓,其滯后角隨著觸發(fā)角的增大而增大,位移因數也隨之降低。同時輸入中諧波分量也相當大、因此功率因數很低。而二極管不控整流電路雖然位移因數接近于1,但輸入電流中諧波分量很大,功率因數也較低。PWM整流電路是采用PWM控制方式和全控型器件組成的整流電路,它能在不同程度上解決傳統(tǒng)整流電路存在的問題。把逆變電路中的SPWM控制技術用于整流電路,就形成了PWM整流電路。通過對PWM整流電路進行控制,使其輸入電流非常接近正弦波,且和輸入電壓同相位,則功率因數近似為1。因此,PWM整流電路也稱單位功率因數變流器。
上傳時間: 2022-06-20
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0引言任何器件在工作時都有一定的損耗,大部分的損耗均變成熱量。在實際應用過程中,大功率器件IGBT在工作時會產生很大的損耗,這些損耗通常表現(xiàn)為熱量。為了使ICBT能正常工作,必須保證IGBT的耗散功率不大于最大允許耗散功率P額定1660 w,室溫25℃時),必須保證1GBT的結溫T,不超過其最大值Timar 50 ℃),因此必須采用適當的散熱裝置,將熱量傳導到外部環(huán)境。如果散熱裝置設計或選用不當,這些大功率器件因過熱而損壞。為了在確定的散熱條件下設計或選用合適的散熱器,確保器件安全、可靠地工作,我們需進行散熱計算。散熱計算是通過計算器件工作時產生的損耗功率Pa、器件允許的結溫T、環(huán)境溫度T,求出器件允許的總熱阻R,f-a);:再根據Raf-a)求出最大允許的散熱器到環(huán)境溫度的熱阻Rinf-):最后根據Rbf-a)選取具有合適熱阻的散熱器。1 IGBT損耗分析及計算對于H型雙極模式PWM系統(tǒng)中使用的1GBT模塊,主要由IGBT元件和續(xù)流二極管FWD組成,它們各自發(fā)生的損耗之和就是IGBT本身的損耗。除此,加上1GBT的基極驅動功耗,即構成IGRT模塊整體發(fā)生的損耗。另外,發(fā)生損耗的情況可分為穩(wěn)態(tài)時和交換時。對上述內容進行整理可表述如下:
上傳時間: 2022-06-21
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各種電子設備都需要供電電源,提供所需穩(wěn)定的直流電壓(或電流)和相應的功率。供電電源除采用電池外,更多的是采用電力網供電的電源,整流電路是這種電源電路中不可缺少的部分,其作用是將50 Hz的交流電壓轉換成單向脈動性直流電壓。常見整流電路主要有4種:半波整流、全波整流、橋式整流和倍壓整流電路。本文應用OrCAD/PSpice 92軟件分別對這4種整流電路的原理及特性作了分析和仿真。1 PSpice軟件簡介及仿真流程傳統(tǒng)的電路設計方法在分析和驗證電路的正確性和完整性時十分麻煩,并存在大量的重復性勞動。隨著電子設計自動化(EDA)技術的飛速發(fā)展,電路的設計已由傳統(tǒng)的手工設計轉向計算機輔助設計,計算機仿真分析是電路設計的一種重要環(huán)節(jié),PSpice是由美國MicroSim公司推出的基于加州大學伯克利分校開發(fā)的電路仿真程序Spice的PC級電路仿真軟件,對電路不僅能進行一些基本的電路特性分析,還可以對電路元器件的參數進行統(tǒng)計仿真分析和對電路進行優(yōu)化仿真設計,并將各種仿真分析的結果以波形、圖表或文本的方式直觀地反應出來,在電路設計中得到了廣泛地應用。
上傳時間: 2022-06-23
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數學分析對于數學專業(yè)的學生是邁進大學大門后,需要修的第一門課,也是最基礎最重要的一門課程。但對于非數學專業(yè)的朋友們是個陌生的概念,如果身邊有人問我數學分析學什么?我會毫不猶豫地告訴他們就是微積分,那么似乎所有人都會接著提一個問題:那和我們學的微積分有什么差異?為什么我們學一學期你們要學一年半到兩年啊?囧……這個問題就不容易回答了,于是我只能應付說學得細了,但其實并非僅僅如此。對這個問題我在學習數學分析的過程中是不能說清楚的,正因為如此,起先學分析完全是亂學,沒有重點沒有次序的模仿,其結果就是感覺自己學到的東西好比是一條細線拴著好多個大秤癥,只要有一點斷開,整個知識系統(tǒng)頓時傾覆。我也一直在思考這個問題,但直到在北師大跟著王昆揚老師學了一學期實變函數論之后,我才意識到數分與高數真正的區(qū)別在于何處。先從微積分說起,在國內微積分這門課程大致是供文科、經濟類學生選修的,其知識結構非常清晰,主要內容就是要說清兩件事:第一件介紹兩種運算,求導與求不定積分,并且說明它們互為逆運算。第二件介紹基礎的微分學和積分學,并且給出它們之間的聯(lián)系—Newton-Leibniz公式。這里需要強調的是,求不定積分作為求導數的逆運算屬于微分學而不屬于積分學,真正屬于積分學的是Riemann定積分。不定積分與定積分雖然在字面上只差一字,但從數學定義來看卻有本質的區(qū)別,不定積分是找一個函數的原函數,而Riemann定積分則是求Riemann和的極限,事實上它們之間毫無關系,既存在著沒有原函數但Riemann可積的函數,也存在著有原函數但Riemann不可積的函數。但無論如何Newton-Leibniz 公式好比一座橋梁溝通了不定積分(微分學)和定積分(積分學),這也是Newton-Leibniz公式被稱為微積分基本定理的原因。因此我們可以看出,微積分的核心內容就是學習兩種新運算,了解兩樣新概念,熟悉一條基本定理而已。
上傳時間: 2022-06-24
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電源是電子設備的重要組成部分,其性能的優(yōu)劣直接影響著電子設備的穩(wěn)定性和可靠性,隨著電子技術的發(fā)展,電子設備的種類越來越多,其對電源的要求也更加靈活多樣,因此如何很好的解決系統(tǒng)的電源問題已經成為了系統(tǒng)成敗的關鍵因素。本論文研究選取了BICMOS工藝,具有功耗低、集成度高、驅動能力強等優(yōu)點.根據電流模式的PWM控制原理,研究設計了一款基于BICMOS工藝的雙相DC-DC電源管理芯片。本電源管理芯片自動控制兩路單獨的轉換器工作,兩相結構能提供大的輸出電流,但是在開關上的功耗卻很低。芯片能夠精確的調整CPU核心電壓,對稱不同通道之間的電流。本電源管理芯片單獨檢測每一通道上的電流,以精確的獲得每個通道上的電流信息,從而更好的進行電流對稱以及電路的保護。文中對該DC-DC電源管理芯片的主要功能模塊,如振蕩器電路、鋸齒波發(fā)生電路、比較器電路、平均電流電路、電流檢測電路等進行了設計并給出了仿真驗證結果。該芯片只需外接少數元件就可構成一個高性能的雙相DC-DC開關電源,可廣泛應用于CPU供電系統(tǒng)等。通過應用Hspice軟件對該變換器芯片的主要模塊電路進行仿真,驗證了設計方案和理論分析的可行性和正確性,同時在芯片模塊電路設計的基礎上,應用0.8umBICMOS工藝設計規(guī)則完成了芯片主要模塊的版圖繪制,編寫了DRC.LVS文件并驗證了版圖的正確性。所設計的基于BICMOS工藝的DC-DC電源管理芯片的均流控制電路達到了預期的要求。
標簽: DC-DC電源管理
上傳時間: 2022-06-26
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電力系統(tǒng)潮流計算是研究電力系統(tǒng)的重要手段之一。通過電力系統(tǒng)潮流計算,能夠計算出各個節(jié)點的電壓和功率分布,檢查節(jié)點電壓和潮流分布是否符合要求;同時,能夠分析出合理的潮流分布,從而降低全網絡的網損;除此之外,在正常檢修及特殊運行方式下,還能通過潮流計算得知電廠開機方式,為預想事故、設備退出等情況作出理想的調整方案。為了完成本次設計,需要學習電力系統(tǒng)仿真軟件PSS/E了解其各個功能,學會軟件中數據卡的填寫,以及各個元件的模型。并通過對電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)書中的簡單例題進行仿真,了解自己學習該軟件的程度。接著通過仿真軟件PSS/E對IEEE39節(jié)點系統(tǒng)進行潮流計算,在仿真成功的基礎上,分析改變系統(tǒng)無功功率對系統(tǒng)電壓的影響,改變有功功率對系統(tǒng)電壓相角的影響以及改變變壓器的變比對系統(tǒng)電壓的影響,同時對IEEE39節(jié)點系統(tǒng)進行經濟調度,分析如何合理分配發(fā)電機的有功出力,降低網損,以達到經濟運行的效果。在分析中,多次用到舉例和對比的方法,大大提高了實驗結果的可靠性。最后通過上述仿真,得到的實驗結論如下:通過調節(jié)電力系統(tǒng)的無功功率能夠改善系統(tǒng)節(jié)點的電壓;得到了負荷的有功功率與系統(tǒng)電壓的相角的變化關系;得到了變壓器變比與電壓的關系;還得到了不同煤耗率的發(fā)電機與其所承擔的負荷的關系,具體參見論文正文。
標簽: psse 電力系統(tǒng)
上傳時間: 2022-06-30
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從并網逆變器主電路和同步發(fā)電機等效電路的對應關系出發(fā),提出模擬同步發(fā)電機轉子的運動方程、有功-頻率下垂特性與無功-電壓下垂特性的虛擬同步發(fā)電機(VSG)外環(huán)控制策略。 引入虛擬阻抗模擬同步發(fā)電機定子電氣方程的電壓環(huán),和基于準比例諧振控制器的電流環(huán)共同構成應用于儲能系統(tǒng)并網逆變器的VSG 控制策略。 建立應用于儲能系統(tǒng)并網逆變器的 VSG 動態(tài)小信號模型,分析其參與電網需求響應的機理。 推導得出 VSG 參與電網調壓/ 調頻需求響應的動態(tài)模型,為研究電網電壓/ 頻率波動時 VSG 無功/ 有功輸出特性提供依據;進而在保證有功環(huán)、無功環(huán)的穩(wěn)定性與調壓/ 調頻動態(tài)性能的條件下,總結得到 VSG 關鍵參數的整定方法。 最后通過仿真與實驗驗證了所提 VSG 參與電網調壓/ 調頻動態(tài)模型的正確性與參數整定方法的有效性。
標簽: VSG 儲能系統(tǒng) 并網逆變器
上傳時間: 2022-07-04
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本資源為2015全國電設E題報告——基于鎖相環(huán)的簡易頻譜儀內含原理分析方案對比及原理圖,下面是本資源的部分內容:本系統(tǒng)采用MSP430F5529為主控器件,采用鎖相環(huán)頻率合成芯片ADF4110、三階RC低通濾波器和壓控振蕩芯片MAX2606實現(xiàn)穩(wěn)定的本振源,產生本征頻率在90MHz~110MHz的恒定正弦信號;采用乘法器AD835實現(xiàn)對輸出信號幅度的調整;同樣采用AD835實現(xiàn)被測信號與本征信號的混頻,經過低通濾波得到混頻后的低頻量由單片機上的ADC進行采樣,能在80MHz~100MHz頻段內掃描并顯示信號頻譜和主信號頻率,并且夠測量全頻段內部分雜散頻率的個數。經測試,本系統(tǒng)實現(xiàn)了題目要求的全部功能,且人機交互友好。
上傳時間: 2022-07-05
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本書總結了作者多年的教學實踐經驗,將電子線路課程內容與電子線路的計算機輔助分析及設計緊密結合起來,以適應教學改革的需要,全書共 分 為 10 章 ,內容是,緒論,PSp,ee 的主要分析功能 介 紹,電路 元器件和模型,電路宏模 型,半導體器件基礎,模擬集成電路的基本單元電路,反饋放大電路,集成運算放大器及其應用電路,脈沖波形的產生與處理電路,正弦自激振蕩電路。本書從 電子線路的計算機輔助分析 與設 計的基本概念出 發(fā),系統(tǒng)介紹 了用 PSp, ce 教件分析與設計模擬電路的技術與方法,并對摸擬電子線路的主要內容進行了系統(tǒng)、深人的分析計算和總結討論,使讀者不但能夠更探人地學習和理解電子線路課程中各章節(jié)的內容,而且能初步掌握電路模擬的方法與技術,為正確使用和設計模擬集成電路,更快地進人電子設計自動化領域打下良好的基礎。本書可作為高等學校電子、通信、自動化類及其它相近專業(yè)本科生的教材,也可作為研究生和從事電路與系統(tǒng)設計的科技人員的技術參考書,或者作為電 子線路 CAD 的培訓教材,
上傳時間: 2022-07-10
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