近年來(lái)，隨著超聲學(xué)研究的發(fā)展，功率超聲技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。超聲波清洗技術(shù)作為功率超聲技術(shù)的一個(gè)分支，以清洗速度快、效果好、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，為傳統(tǒng)工業(yè)清洗領(lǐng)域注入了新鮮的血液。作為超聲波清洗機(jī)的核心組件，超聲逆變電源的設(shè)計(jì)一直是超聲波清洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它性能的好壞很大程度上決定了最終的清洗效果。以往的超聲逆變電源的設(shè)計(jì)通常是基于模擬集成控制芯片的，這種實(shí)現(xiàn)方式在頻率、功率控制的精度和速度上以及系統(tǒng)的靈活性、穩(wěn)定性方面存在著一定的局限性，限制了超聲逆變電源的發(fā)展。數(shù)字控制技術(shù)的出現(xiàn)，很好地彌補(bǔ)了上述缺陷，因此本課題將數(shù)字控制技術(shù)引入到超聲逆變電源控制電路的設(shè)計(jì)中是很有意義的。 本文首先對(duì)超聲逆變電源的基本結(jié)構(gòu)和工作原理做了簡(jiǎn)單介紹，針對(duì)超聲逆變電源各部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并結(jié)合一些傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案優(yōu)缺點(diǎn)的分析，確定了二極管不控整流的整流電路設(shè)計(jì)方案、電壓源型串聯(lián)諧振逆變器的逆變電路實(shí)現(xiàn)方案、基于鎖相環(huán)的頻率跟蹤實(shí)現(xiàn)方案、和基于PWM脈寬調(diào)制技術(shù)的功率調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)方案。接著，文章詳細(xì)介紹了頻率自動(dòng)跟蹤和功率控制的具體實(shí)現(xiàn)方法，利用數(shù)學(xué)推理和波形分析的方式闡明了方案的可行性，并通過軟件仿真驗(yàn)證了方案的正確性。然后，文章還設(shè)計(jì)了主電路諧振軟開關(guān)、人機(jī)接口電路、采樣電路、IGBT驅(qū)動(dòng)以及過流過溫保護(hù)電路。方案確定了之后，通過觀察自制電路板的實(shí)驗(yàn)波形表明新構(gòu)建的超聲逆變電源可以保證系統(tǒng)在復(fù)雜工況下處于諧振狀態(tài)，驗(yàn)證了全數(shù)字頻率跟蹤系統(tǒng)和功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的可行性和有效性。 本文的重點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)在于將超聲逆變電源的控制電路通過數(shù)字化來(lái)實(shí)現(xiàn)。本文創(chuàng)新地利用FPGA構(gòu)建了全數(shù)字頻率跟蹤系統(tǒng)——數(shù)字鎖相環(huán)和全數(shù)字功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)——數(shù)字PWM調(diào)制、數(shù)字PID調(diào)節(jié)，從而取代了傳統(tǒng)的模擬鎖相環(huán)芯片CD4046和模擬PWM控制芯片SG3525，在控制的精確性、快速性和靈活性上都有了很大的提高。此外，利用ATmega16單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)接口電路、頻率采樣和電流A/D轉(zhuǎn)換，并通過SPI接口與FPGA進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，完善了數(shù)字控制體系，從而實(shí)現(xiàn)了基于FPGA和單片機(jī)的全數(shù)字控制超聲逆變電源系統(tǒng)。
標(biāo)簽： 超聲逆變電源 數(shù)字追頻控制
上傳時(shí)間： 2022-05-30
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【摘要】數(shù)字化技術(shù)隨著低成本、高性能控制芯片的出現(xiàn)而快速發(fā)展，同時(shí)也推動(dòng)著開關(guān)電源向數(shù)字控制發(fā)展。文章利用一款新型數(shù)字信號(hào)控制器（DSC）ADP32，完成了基于DSC的數(shù)字電源應(yīng)用研究，本文提供了DC/DC変換器的完整數(shù)字控制解決方案，數(shù)字PID樸償技米，精確時(shí)序的同步整流技術(shù)，以及PWM控制信號(hào)的產(chǎn)生等，最后用一臺(tái)200w樣機(jī)驗(yàn)證了數(shù)字控制的系統(tǒng)性能。【關(guān)鍵詞】數(shù)字信號(hào)控制器；同步整流；PID控制；數(shù)字拉制1引言隨著半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展，低成本、高性能的DSC控制器不斷出現(xiàn)，基于DSC控制的數(shù)字電源越來(lái)越備受關(guān)注，目前“綠色能源”、“能源之心”等概念的提出，數(shù)字控制的模塊電源具有高效率、高功率密度等諸多優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為電源技術(shù)的研究熱點(diǎn).數(shù)字電源（digital powerspply）是一種以數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）或微控制器（MCU）為核心，將數(shù)字電源驅(qū)動(dòng)器、PWM控制器等作為控制對(duì)象，能實(shí)現(xiàn)控制、管理、監(jiān)測(cè)功能的電源產(chǎn)品。具有可以在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的硬件平臺(tái)上，通過更新軟件滿足不同的需求".ADP32是一款集實(shí)時(shí)處理（DSP）與控制（MCU）外設(shè)功能與一體的數(shù)字信號(hào)控制器，不但可以簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，還能快速有效實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制算法。2數(shù)字電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1數(shù)字電源硬件框圖主功率回路是雙管正激DCDC變換器，其控制方式為脈沖寬度調(diào)制（PWM），主要由功率管Q1/Q2、續(xù)流二極管D1/D2、高頻變壓器、輸出同步整流器、LC濾波器組成。
標(biāo)簽： 數(shù)字電源
上傳時(shí)間： 2022-06-18
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概述CK3362N/S是一款工業(yè)級(jí)有感三相直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制IC ，其外圍電路簡(jiǎn)單，低成本，應(yīng)用方便；配合不同的MOSFET和電源電路，可以適配各種電壓及各種功率的電機(jī)；芯片集成過流保護(hù)，堵轉(zhuǎn)保護(hù)，限流驅(qū)動(dòng)等多種保護(hù)控制機(jī)制。CK3362S在CK3362N基礎(chǔ)上增加剎車且能量回饋功能。特性 工作電壓范圍：3.8V～5.5V· 適用于有霍爾電機(jī)· 馬達(dá)升降速速度調(diào)節(jié)· 轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出· 過載保護(hù)· 限流驅(qū)動(dòng)· 堵載保護(hù)· 工作溫度范圍：-40～85度· 正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向控制· 轉(zhuǎn)向軟換向控制· 緩啟動(dòng)功能· 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)（0.02VDD～VDD線性調(diào)節(jié)）· SOP16無(wú)鉛封裝
上傳時(shí)間： 2022-06-30
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移相全橋軟開關(guān)PWM變換器是直流電源實(shí)現(xiàn)高頻化的理想拓?fù)渲唬绕湓谥写蠊β蕡?chǎng)合應(yīng)用十分廣泛。實(shí)現(xiàn)全橋變換器移相PWM控制的傳統(tǒng)方法是通過采用專用集成控制芯片（UC3875、UCC3895等）來(lái)調(diào)節(jié)變換器前后臂間的導(dǎo)通相位差，以實(shí)現(xiàn)PWM模擬控制四。相對(duì)于模擬控制，數(shù)字控制由于具有集成度高、控制靈活、設(shè)計(jì)延續(xù)性好、易于實(shí)現(xiàn)通訊等優(yōu)點(diǎn)而在電力電子領(lǐng)域得到應(yīng)用。近年來(lái)，隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)日趨成熟，各種微控制器性價(jià)比的不斷提高，采用數(shù)字控制已成為中大功率開關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì)問。本文采用一種在變壓器原邊增加一個(gè)諧振電感和兩個(gè)鉗位二極管的全橋變換器作為主電路，利用TI公司最新一款專注于電源數(shù)字控制的DSP微控制器對(duì)其進(jìn)行峰值電流模式數(shù)字移相控制，完成了一臺(tái)1.2kW（120V/10A）的樣機(jī)。
標(biāo)簽： tms320f28027 dc/dc變換器
上傳時(shí)間： 2022-07-17
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HX711是一款專為高精度電子秤而設(shè)計(jì)的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片。與同類型其它芯片相比，該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。降低了電子秤的整機(jī)成本，提高了整機(jī)的性能和可靠性。該芯片與后端MCU 芯片的接口和編程非常簡(jiǎn)單，所有控制信號(hào)由管腳驅(qū)動(dòng)，無(wú)需對(duì)芯片內(nèi)部的寄存器編程。輸入選擇開關(guān)可任意選取通道A 或通道B，與其內(nèi)部的低噪聲可編程放大器相連。通道A 的可編程增益為128 或64，對(duì)應(yīng)的滿額度差分輸入信號(hào)幅值分別為±20mV或±40mV。通道B 則為固定的64 增益，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測(cè)。芯片內(nèi)提供的穩(wěn)壓電源可以直接向外部傳感器和芯片內(nèi)的A/D 轉(zhuǎn)換器提供電源，系統(tǒng)板上無(wú)需另外的模擬電源。芯片內(nèi)的時(shí)鐘振蕩器不需要任何外接器件。上電自動(dòng)復(fù)位功能簡(jiǎn)化了開機(jī)的初始化過程。
標(biāo)簽： hx711 A/D轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間： 2022-07-24
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針對(duì)空間電壓欠量脈寬調(diào)制過程中存在的問題，采用理論推演與軟件設(shè)計(jì)方法，在介紹了s V P w M 的基本原理的基礎(chǔ)上，利用T I 公司的 D S P電機(jī)控制芯片 T M S 3 2 0 L F 2 4 0 7設(shè)計(jì)了S V P W M的實(shí)現(xiàn)方法，并給出 j - 變頻調(diào)速系統(tǒng)的全數(shù)字化實(shí)現(xiàn)。 通過對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行控制仿真實(shí)驗(yàn)，得到的結(jié)果表明此方法是切實(shí)可行V , J ，控制系統(tǒng)具有優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能，較高的控制效果，有廣泛的應(yīng)用前景。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著焊接技術(shù)、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于數(shù)字化焊機(jī)系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為熱點(diǎn)，本文開展了對(duì)數(shù)字化IGBT逆變焊機(jī)控制系統(tǒng)的研究工作，設(shè)計(jì)了數(shù)字化逆變焊機(jī)的主電路和控制系統(tǒng)的硬件部分。 本文首先介紹了“數(shù)字化焊機(jī)”的概念，分析了數(shù)字化焊機(jī)較傳統(tǒng)的焊機(jī)的優(yōu)勢(shì)，然后結(jié)合當(dāng)前數(shù)字化焊機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展形勢(shì)，針對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的特點(diǎn)，闡明了進(jìn)行本課題研究的必要性和研究?jī)?nèi)容。文章隨后列出了整個(gè)數(shù)字化逆變焊機(jī)的設(shè)計(jì)思路和方案，簡(jiǎn)要介紹了數(shù)字信號(hào)處理器(DSP-Digital SignalProcessing)的特點(diǎn)，較為詳細(xì)地解釋了以DSP為核心的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程。根據(jù)弧焊電源控制的要求，選擇了控制器的DSP型號(hào)。 逆變焊機(jī)的主電路采用輸出功率較大的IGBT全橋式逆變結(jié)構(gòu)(逆變頻率20KHz)，由輸入整流濾波電路、逆變電路、中頻變壓器、輸出整流電路和輸出直流電抗器組成。文中簡(jiǎn)略介紹了主電路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及元件的選型和參數(shù)的計(jì)算，并對(duì)所設(shè)計(jì)的主電路進(jìn)行了Matlab計(jì)算機(jī)仿真研究。 在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用TI(美國(guó)德州儀器)公司的DSP(TMS320LF2407)芯片作為CPU，由于其速度快(40MHz)、精度高(16bits)等特點(diǎn)，為弧焊逆變器控制系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化提供了條件。在DSP最小系統(tǒng)、電壓電流采樣調(diào)理模塊、保護(hù)模塊、鍵盤與顯示模塊等主要模塊的作用下對(duì)整個(gè)焊接電源進(jìn)行了實(shí)時(shí)的閉環(huán)控制與焊接過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。控制電路采用脈寬調(diào)制方式(PWM)進(jìn)行輸出控制，即：控制IGBT的導(dǎo)通時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)焊機(jī)輸出功率與輸出特性的控制。設(shè)計(jì)了專門的“分頻電路”，DSP輸出的控制脈沖經(jīng)過“分頻電路”分成兩路后，再經(jīng)IGBT專用驅(qū)動(dòng)模塊M57959L，進(jìn)行功率放大后，觸發(fā)IGBT。DSP對(duì)輸出電流和電弧電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，采用離散的PI控制算法計(jì)算后，輸出相應(yīng)的控制量來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖的脈寬，進(jìn)而調(diào)制輸出電流，達(dá)到控制焊機(jī)輸出的目的。 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，得到了相應(yīng)的輸出電壓電流波形、PWM波形和IGBT門極驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)波形，該控制系統(tǒng)基本符合逆變焊機(jī)的工作要求。 最后，在對(duì)本文做簡(jiǎn)要總結(jié)的基礎(chǔ)上，對(duì)于本逆變焊機(jī)的進(jìn)一步完善工作提出了建議，為數(shù)字化焊機(jī)控制系統(tǒng)今后更加深入的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。
上傳時(shí)間： 2013-08-01
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本文從課題要求和實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā),設(shè)計(jì)了以TMS320F240為核心的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng),詳細(xì)敘述了控制系統(tǒng)的搭建方法,并對(duì)永磁同步電機(jī)的初始位置檢測(cè)和死區(qū)補(bǔ)償作了理論的研究.本文的結(jié)構(gòu)和主要研究?jī)?nèi)容如下:第一章介紹了永磁電機(jī)的原理、現(xiàn)狀和發(fā)展歷史.第二章對(duì)永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型做了詳細(xì)的介紹.介紹了永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的主要組成部分電流環(huán),轉(zhuǎn)速環(huán)和位置環(huán)的常見控制策略,這三個(gè)環(huán)之間的關(guān)系和如何綜合調(diào)節(jié)這三個(gè)環(huán).控制系統(tǒng)采用的是矢量控制方法,本章最后詳細(xì)地分析了永磁同步電機(jī)的矢量控制策略,這種策略的軟件實(shí)現(xiàn)方法,并給出了基于MATLAB/SIMULINK的控制系統(tǒng)仿真.第三章從介紹了實(shí)際的電路設(shè)計(jì),包括搭建以TMS320F240為核心的控制系統(tǒng)的搭建,智能功率模塊IPM的使用及控制的主要方法,控制面盤的設(shè)計(jì).第四章分析了永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)中的一個(gè)主要問題:初始位置檢測(cè).分析了現(xiàn)有的初始位置檢測(cè)的主要方法,并提出了一種利用永磁同步電機(jī)的凸極效應(yīng)和非線性的磁化特性來(lái)估算轉(zhuǎn)子初始位置的方法.第五章介紹了矢量控制永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的死區(qū)補(bǔ)償問題.
標(biāo)簽： 永磁同步電機(jī) 矢量控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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滾筒式洗衣機(jī)在其工作運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其是其脫水甩干時(shí)的振動(dòng)，一直是個(gè)突出的問題。滾筒洗衣機(jī)在運(yùn)行過程中由于衣物的不平衡分布，會(huì)使?jié)L筒受到變載荷與變方向偏心力激勵(lì)的作用并引起激烈的振動(dòng)，使得整機(jī)的振動(dòng)不僅產(chǎn)生很大的噪音，而且對(duì)洗衣機(jī)機(jī)械與電器部件的壽命產(chǎn)生影響。因?yàn)閭鹘y(tǒng)機(jī)械減振方法存在通用性方面的限制，近年來(lái)隨著技術(shù)的發(fā)展，從機(jī)電一體化系統(tǒng)的角度出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械、電子、電機(jī)等方面的技術(shù)，提高洗衣機(jī)的振動(dòng)控制效果已成為趨勢(shì)。 本文從課題要求和實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，在與日本松下公司合作的基礎(chǔ)上，針對(duì)National NA—V82型號(hào)滾筒洗衣機(jī)，以電力電子用數(shù)字控制開發(fā)系統(tǒng)MyWay PE—Expert作為控制系統(tǒng)，構(gòu)建了滾筒洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)平臺(tái)，并開發(fā)了一種新型的低振動(dòng)的滾筒洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法。本文的結(jié)構(gòu)和主要研究?jī)?nèi)容如下： 第一章簡(jiǎn)單介紹了滾筒洗衣機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，通過對(duì)課題的背景介紹，闡述了課題的實(shí)際意義。其后詳細(xì)介紹了傳統(tǒng)的機(jī)械減振手段以及新型的通過電機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的減振方法。通過對(duì)兩者的分析比較，提出了本文的主要工作及方案。 第二章介紹了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要硬件組成及各部分之間的連接，給出了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的詳細(xì)連接圖。同時(shí)給出了基于矢量控制的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基本控制方法的原理和說(shuō)明。最后還介紹了振動(dòng)測(cè)量設(shè)備并確定其使用方案。 第三章研究了振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)理，對(duì)振動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析。提出了基于加速度傳感器的偏心負(fù)載位置以及質(zhì)量的實(shí)時(shí)測(cè)定方法。并通過仿真和實(shí)驗(yàn)分析，研究了脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩對(duì)電機(jī)振動(dòng)的影響。最后在此基礎(chǔ)之上，提出了基于脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩的低振動(dòng)的滾筒洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制方法：分段線性化振動(dòng)抑制法以及自振動(dòng)抑制法。 第四章通過實(shí)驗(yàn)研究，確定低振動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制方法所需要的相關(guān)參數(shù)。并驗(yàn)證了偏心負(fù)載位置以及質(zhì)量實(shí)時(shí)測(cè)定方法的精度和基于脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩的低振動(dòng)的滾筒洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制方法的效果。 第五章總結(jié)了研究的主要工作，并對(duì)未來(lái)的工作方向進(jìn)行了研究和討論。
標(biāo)簽： 振動(dòng) 滾筒洗衣機(jī) 控制研究
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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智能型充電器電源和顯示的設(shè)計(jì) 隨著越來(lái)越多的手持式電器的出現(xiàn)，對(duì)高性能、小尺寸、重量輕的電池充電器的需求也越來(lái)越大。電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步也要求更復(fù)雜的充電算法以實(shí)現(xiàn)快速、安全的充電。因此需要對(duì)充電過程進(jìn)行更精確的監(jiān)控，以縮短充電時(shí)間、達(dá)到最大的電池容量，并防止電池?fù)p壞。AVR 已經(jīng)在競(jìng)爭(zhēng)中領(lǐng)先了一步，被證明是下一代充電器的完美控制芯片。Atmel AVR 微處理器是當(dāng)前市場(chǎng)上能夠以單片方式提供Flash、EEPROM 和10 位ADC的最高效的8 位RISC 微處理器。由于程序存儲(chǔ)器為Flash，因此可以不用象MASK ROM一樣，有幾個(gè)軟件版本就庫(kù)存幾種型號(hào)。Flash 可以在發(fā)貨之前再進(jìn)行編程，或是在PCB貼裝之后再通過ISP 進(jìn)行編程，從而允許在最后一分鐘進(jìn)行軟件更新。EEPROM 可用于保存標(biāo)定系數(shù)和電池特性參數(shù)，如保存充電記錄以提高實(shí)際使用的電池容量。10位A/D 轉(zhuǎn)換器可以提供足夠的測(cè)量精度，使得充好后的容量更接近其最大容量。而其他方案為了達(dá)到此目的，可能需要外部的ADC，不但占用PCB 空間，也提高了系統(tǒng)成本。AVR 是目前唯一的針對(duì)像 “C”這樣的高級(jí)語(yǔ)言而設(shè)計(jì)的8 位微處理器。C 代碼似的設(shè)計(jì)很容易進(jìn)行調(diào)整以適合當(dāng)前和未來(lái)的電池，而本次智能型充電器顯示程序的編寫則就是用C語(yǔ)言寫的。
上傳時(shí)間： 2013-05-18
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