感應加熱技術是20世紀初才開始應用于工業部門的，它通過電磁感應原理和利用渦流對工件進行加熱，是制造業和材料加工中的一種重要手段。目前感應加熱電源在金屬熔煉、鑄造、鍛造、透熱、淬火、彎管、燒結、表面熱處理、釬焊以及晶體生長等行業得到了廣泛的應用。隨著微機技術和IGBT器件的發展，新型中頻感應加熱電源成為研究的重點。 本文以中頻串聯諧振感應加熱電源為研究對象，采用單片機C8051f300和脈沖輸出芯片SG3525相結合的方式，增加了IGBT驅動電路的設計和限頻保護電路的設計。實現了感應加熱電源的數字化控制，為感應加熱電源系統的數字化、信息化、智能化提供了優質、可靠的技術基礎。 論文先介紹了感應加熱電源的基本原理以及感應加熱技術的發展動態。針對30kW/10kHz-30kHz中頻感應加熱電源的主電路和控制電路進行了設計，然后通過對感應加熱電源中的主電路拓撲結構進行分析，比較串聯諧振逆變電路與并聯諧振逆變電路的優缺點，選擇了更適合中頻感應加熱電源的串聯諧振逆變電路。在確定了設計方案后，詳細分析了電源的主電路結構并進行了系統各組成部分器件的參數計算和選取。 論文在分析和對比了感應加熱電源的各種調功方式后，選擇了PWM調功對感應加熱電源進行恒流調節。論文是以單片機80C51f330為控制核心的硬件控制平臺，包括頻率、占空比可調并通過數碼管顯示、保護電路、驅動電路、顯示電路等外圍電路。在此基礎上編寫了相應的程序，完成了樣機，并進行了整機調試，可以達到順利加熱。 通過實測波形的分析，實驗限頻電路可以很好的使電源工作在感性狀態，驅動電路的驅動能力很好，增加了系統的安全性。系統硬件電路可靠，程序運行良好。
上傳時間： 2022-05-30
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在液體中發射足夠大的超聲波能量，液體會產生“空化效應”。“空化效應”是將超聲頻的振動加到清洗液中，液體內部會產生拉伸和壓縮現象，液體拉伸時會產生氣泡，液體壓縮時氣泡會被壓碎破裂。超聲波清洗的原理就是在清洗液中產生“空化效應”，氣泡的產生與破裂產生強大的機械沖擊力，用以清除物體表面的雜質、污垢和油膩。超聲波清洗機的清洗速度快，可提高生產效率；操作實現自動化，不須人手接觸清洗液，安全可靠，且節省人力；微小的氣泡可以到達特殊造型的零部件深處，對深孔、細縫和工件隱蔽處亦可清洗干凈，所以超聲清洗應用更為廣泛；清洗效果好，清潔度高且全部工件清潔度一致，實驗顯示，利用超聲波清洗技術，可得到比風吹、浸潤、蒸汽和刷子清洗更好的清洗效果。使用超聲波達到清洗目的，需要有容器與清洗液、超聲波換能器、超聲波電源。超聲波換能器是產生超聲場的部件，超聲波電源用以驅動超聲波換能器，向其提供能量，使之產生超聲場。通常的超聲波清洗機是在匹配電路上加占空比為50%的交流方波信號。本設計采用頻率自動跟蹤的方式來使超聲波換能器處于諧振，滿足超聲波電源與超聲波換能器工作在最佳狀態，使得整機達到最佳工作效率。功率檢測電路調節脈沖電壓的脈寬來改變超聲波發生器的輸出功率，以實現功率恒定。本文結合超聲波電源發展的現狀，并針對超聲波清洗機對超聲波電源的具體要求，提出了電源主電路和控制電路基本結構方案。并對電源的主電路和控制電路進行了理論設計和參數估算。設計了整流濾波電路、移相全橋變換器電路、功率控制電路、頻率跟蹤電路、匹配電路、驅動和保護電路等。文中還介紹了移相全橋的特點，具體分析了移相全橋變換的工作過程，并對移相全橋電路進行了相應的參數設計。文章最后應用PSPICE軟件對整個系統進行了仿真分析，對理論設計進行修正。結果表明系統設計可行，性能指標基本可以滿足設計要求。
上傳時間： 2022-06-18
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本文在分析了中大功率IGBT特性、工作原理及其驅動電路原理和要求的基礎上，對EXB841，M57962AL，2SD315A等幾種驅動電路的工作特性進行了比較。并針對用于輕合金表面防護處理的特種脈沖電源主功率開關器件驅動電路運行中存在的問題對驅動電路提出了功能改進和擴展方案，進行了實驗調試，并成功地應用于不同功率容量1GBT模塊的驅動，運行情況良好，提高了電源的可靠性。針對電源設備的進一步功率擴容要求，采用IGBT模塊串、并聯運行方案。對并聯模塊的均流、同步觸發、散熱、布局、布線等問題進行了詳細的分析和討論，同時也討論了串聯模塊的均壓、驅動等問題，并用仿真電路對串并聯模塊的工作特性進行了仿真分析。最后將IGBT串并聯方案成功地應用于表面處理特種電源中，實際運行表明1GBT模塊的串并聯擴容是可行的。關鍵i：IGBT，驅，串聯，并聯功率開關器件在電力電子設備中占據核心的位置，它的可靠工作是整個裝置正常運行的基本條件。[1）在主電路拓撲設計和功率開關器件選取合理的前提下，如何可靠地驅動和保護主開關器件顯得十分關鍵。功率開關器件的驅動電路是主電路與控制電路之間的接口，是電力電子裝置的重要部分，對整個設備的性能有很大的影響，其作用是將控制回路輸出的PWM脈沖放大到足以驅動功率開關器件。簡而言之，驅動電路的基本任務就是將控制電路傳來的信號，轉換為加在器件控制端和公共端之間的可以使其導通和關斷的信號。同樣的器件，采用不同的驅動電路將得到不同的開關特性。采用性能良好的驅動電路可以使功率開關器件工作在比較理想的開關狀態，同時縮短開關時間，減小開關損耗，對裝置的運行效率、可靠性和安全性都有重要的意義。因此驅動電路的優劣直接影響主電路的性能，因此驅動電路的合理化設計顯得越來越重要。
標簽： igbt
上傳時間： 2022-06-19
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IGBT驅動保護電路作為變頻器主回路和控制回路之間的接口電路，具有承接前后作用.設計好驅動保護電路對于變頻器正常工作起著舉足輕重的作用，死區補償對改善變頻器輸出電壓波形，減小輸出電流諧波含量具有重要意義.本文在詳細分析IGBT的結構和工作特性的基礎上，以HCPL316為核心設計了一套完整的IGBT驅動保護電路，該電路具有較強驅動能力，適用于驅動中小容量的IGBT：能夠對IGBT過電流、過電壓提供保護，針對不同型號1GBT的開關特性，可調節適合的死區時間，防止逆變電路橋臂直通，仿真和實驗證明，該驅動保護電路可以對變頻器提供可靠的過流、過壓保護功能；通過調節死區可調電阻，設置適合的死區時間，保證了變頻器中IGBT安全可靠運行.為了減小IGBT驅動電路中產生的死區效應，本文采用基于功率因數角預測方法進行死區補償，該方法首先通過對功率因數角的計算，確定電流矢量在三相靜止坐標系中所處的位置，進而判斷輸出電流方向，調節IGBT控制脈沖寬度以補償變頻器死區時間，減少變頻器的輸出電流語波，降低電動機噪聲，延長電機壽命，該方法易于軟件實現、具有補償精確等優點.在變頻器控制單元中，基于常用SVPWM軟件基礎上，編寫了功率因數角預測死區補償算法.通過對變頻器死區補償前后的試驗，證明了本文所提方法的正確性和有效性.
上傳時間： 2022-06-19
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全數字化焊機系統的主電路采用能輸出較大功率的IGBT全僑式逆變結構，控制系統采用DSP（TMS320LF2407A）和單片機（C8051F020）構成的主從式控制結構，其中DSP為控制系統的核心，主要完成焊接實時參數的采集、PI運算和PWM波形的產生：單片機對整個控制系統進行管理，可以實現對人機交互系統（包括鍵盤和顯示）、送絲電機和一些開關量的控制以及與PC機通訊等功能。此外，單片機與DSP之間采用串行通信方式進行信息交換。本文還對送絲電機控制電路和一些輔助控制電路進行了必要的設計.在控制系統軟件設計中采用了模塊化的程序設計思想。在規劃出整個主程序流程的基礎上，把整個程序分為多個結構簡單、功能明確的子程序來設計，從而大大降低了系統軟件設計的復雜性，同時也使程序結構清晰、簡單易懂。在主電路和控制電路的設計中，采用了線性光耦、霍爾傳感器等多項隔離措施，并設計了相應的焊機保護電路，同時還采用了必要的軟硬件抗干擾措施，從而保證了全數字化焊機系統工作的穩定性和可靠性.通過對控制電路的各個功能模塊進行軟、硬件調試表明，該焊機系統響應速度快，電路簡單可靠，系統軟件較高效、可移植性好，且系統抗干擾能力強，基本達到了本設計的要求。最后，在對本文做簡要總結的基礎上，對于本焊機的進一步完善工作提出了建議，為全數字化焊機控制系統今后更加深入的研究奠定了良好的基礎。關鍵詞：數字化焊機：控制系統：逆變技術；DSP：單片機：人機交互系統
上傳時間： 2022-06-22
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負載的多樣化，特別是負載功率的多變性，以及人們對設備成本投入的最低化和階段化，需要適用面更廣，穩定性更高，還需要具備冗余性和可擴容性的電源與之相適應。這些都對傳統的集中式電源提出了挑戰，隨著模塊化分布式電源的技術發展，模塊電源系統已成為現在和未來電源的發展趨勢。本文以220V交流輸入，42V-58V直流輸出的AC/DC型模塊電源單元為研究對象，選用PFC+LLC諧振回路為主電路拓撲。首先介紹了PFC主電路和控制芯片，給出主要參數的設計，并介紹PFC電路的保護和延時電路；然后分析LLC諧振變換器的工作原理，討論LLC諧振變換器的主要特性，給出主要參數的設計，并介紹了LLC諧振變換器的控制方案和控制芯片，再次介紹了均流控制方法，重點研究分析了最大電流均流法和限流最大電流均流控制，提出了非選擇性共同控制模式和選擇性控制模式兩種均流控制方案。最后設計制作220V交流輸入，輸出功率3kW的模塊電源，并進行了不同諧振頻率（40kHz1與100kHz）以及不同電路布局下的對比試驗研究，以諧振頻率為100kHz的模塊電源為例，進行了并機均流試驗研究，給出了試驗波形和結果。通過對試驗結果的分析，驗證了設計的可行性。最后分析了不足之處以及今后可能的改進方向。
上傳時間： 2022-07-09
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高頻化、高功率密度和高效率，是DC/DC變換器的發展趨勢。傳統的硬開關變換器限制了開關頻率和功率密度的提高。移相全橋PWNZVSDC/DC變換器可以實現主開關管的ZVS，但滯后橋臂實現ZVS的負載范圍較小：整流二極管存在反向恢復問題，不利于效率的提高；輸入電壓較高時，變換器效率較低，不適合輸入電壓高和有掉電維持時間限制的高性能開關電源。LLC串聯諧振DC/DC變換器是直流變換器研究領域的熱點，可以較好的解決移相全橋PWMZVSDC/DC變換器存在的缺點。但該變換器工作過程較為復雜，難于設計和控制，目前尚處于研究階段。本文以LLC串聯諧振全橋DC/DC變換器作為研究內容。以下是本文的主要研究工作：對LLC串聯諧振全橋DC/DC變換器的工作原理進行了詳細研究，利用基頻分量近似法建立了變換器的數學模型，確定了主開關管實現ZVS的條件，推導了邊界負載條件和邊界頻率，確定了變換器的穩態工作區域，推導了輸入，輸出電壓和開關頻率以及負載的關系。仿真結果證明了理論分析的正確性。采用擴展描述函數法建立了變換器在開關頻率變化時的小信號模型，在小信號模型的基礎上分析了系統的穩定性，根據動態性能的要求設計了控制器。仿真結果證明了理論分析的正確性。討論了一臺500m實驗樣機的主電路和控制電路設計問題，給出了設計步驟，可以給實際裝置的設計提供參考。最后給出了實驗波形和實驗數據。實驗結果驗證了理論分析的正確性。
上傳時間： 2022-07-21
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摘要：本文設計了一款Boost實用電路，給出了系統主電路、控制電路及驅動電路，并對各電路中主要的參數進行了計算。借助數模混合仿真軟件Saber對電路進行了仿真，并利用仿真結果對電路參數進行了優化，同時把仿真結果與實驗結果作了比較分析，最終使設計結果滿足了設計要求。關鍵詞：Boost；Saber；混合仿真；PMM高頻開關穩壓電源已廣泛用于基礎直流電源、交流電源、各種工業電源、通信電源、逆變電源、計算機電源、LPS不間斷電源、醫療和雷達高壓電源等。它能把電網提供的強電和粗電，變換成各種電氣設備和儀器所需的高穩定度的精電和細電，它是現代電了設備重要的“心臟供血系統”。Boost升壓電路是開關電源基本拓撲結構中的一種，由于其具有優越的無極升壓、變壓功能，因此，可以把它直接應用于需要升壓的地方，如太陽能、風能資源的二次開發利用等。
上傳時間： 2022-07-23
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源技術尤其是數控電源技術是一門實踐性很強的工程技術，服務于各行各業。電力電子技術是電能的最佳應用技術之一。當今電源技術融合了電氣、電子、系統集成、控制理論、材料等諸多學科領域。隨著計算機和通訊技術發展而來的現代信息技術革命，給電力電子技術提供了廣闊的發展前景，同時也給電源提出了更高的要求。隨著數控電源在電子裝置中的普遍使用，普通電源在工作時產生的誤差，會影響整個系統的精確度。電源在使用時會造成很多不良后果，世界各國紛紛對電源產品提出了不同要求并制定了一系列的產品精度標準。只有滿足產品標準，才能夠進入市場。隨著經濟全球化的發展，滿足國際標準的產品才能獲得進出的通行證。數控電源是從80 年代才真正的發展起來的，期間系統的電力電子理論開始建立。這些理論為其后來的發展提供了一個良好的基礎。在以后的一段時間里，數控電源技術有了長足的發展。但其產品存在數控程度達不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點。因此數控電源主要的發展方向，是針對上述缺點不斷加以改善。單片機技術及電壓轉換模塊的出現為精確數控電源的發展提供了有利的條件。新的變換技術和控制理論的不斷發展，各種類型專用集成電路、數字信號處理器件的研制應用，到90 年代，己出現了數控精度達到0.05V 的數控電源，功率密度達到每立方英寸50W 的數控電源。從組成上，數控電源可分成器件、主電路與控制等三部分。目前在電力電子器件方面，幾乎都為旋紐開關調節電壓，調節精度不高，而且經常跳變，使用麻煩
標簽： 直流穩壓電源
上傳時間： 2022-07-27
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三相電壓不平衡度是衡量電網電能質量的一個重要指標。在三相系統中，引起電壓不平衡的主要原因是發電機的輸出電壓不平衡和負載不平衡兩方面，電壓不平衡比較嚴重時，會給系統帶來諸多危害。近年來，STATCOM因其動態響應速度快，電流諧波含量小，裝置體積小等優點，在電壓不平衡補償中的應用越來越廣。 首先本文研究了基于IGCT的STATCOM主電路。為了獲得更高的輸出電壓，通常需要將IGCT串聯使用。然而在器件串聯使用時，由于其特性的差異會產生暫態電壓分配不均衡，導致個別器件上產生過電壓而威脅器件的安全，嚴重時會燒毀器件。因此需要采用均壓電路來保證串聯結構中電壓的平均分配。本文重點對IGCT串聯均壓電路和緩沖電路進行了設計，在分析串聯均壓電路的同時，計算了吸收電容和吸收電阻的取值范圍。而后，對緩沖電路進行了Pspice仿真，通過仿真驗證了均壓電路的工作效果。結果表明，吸收電容和吸收電阻的取值合適，能夠對IGCT的串聯運行起到很好的保護作用。本文還對100Kvar/660VSTATCOM的主電路進行了參數設計，對IGCT的型號和各主要元件進行了選擇。 本文重點研究了不平衡系統中STATCOM的控制策略。建立了基于IGCT的STATCOM的數學模型；根據STATCOM的電流暫態模型，對電流電壓進行序分解，并做D—Q坐標變換，建立STATCOM在靜止坐標系下的正、負序數學模型。基于建立的負序模型，研究STATCOM在不平衡情況下的控制策略，本文采用無差拍控制方法；根據實際補償時遇到的問題：收斂速度慢、依賴固定的負載模型、魯棒性差等，對無差拍控制方法進行了優化設計。該優化方法在傳統無差拍的基礎上引入了參考電流觀測器和狀態觀測器；文中具體設計了這個改進無差拍控制器和其相關電路。經分析與仿真驗證了本文提出的優化控制方法，將該方法應用于STATCOM不平衡補償器，取得了良好的不平衡補償性能、快速的動態響應和良好的魯棒性。
上傳時間： 2013-06-05
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