提出了一種利用耦合輸出電感的新型次級(jí)箝位零電壓、零電流開(kāi)關(guān)-脈寬調(diào)制(ZVZCS-PWM)全橋變換器。它采用無(wú)損耗元件及有源開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)單輔助電路,實(shí)現(xiàn)了滯后橋臂的零電流開(kāi)關(guān)。與傳統(tǒng)的ZVZCS-PWM全橋變換器相比,這種新型變換器具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,整機(jī)效率高,以及輕載時(shí)能根據(jù)負(fù)載情況自動(dòng)調(diào)整箝位電容的充放電電流。因而非常適合用于IGBT 作為主開(kāi)關(guān)的高壓、大功率應(yīng)用場(chǎng)合。詳細(xì)分析了該變換器的工作原理及電路設(shè)計(jì);在一臺(tái)功率為1kW的工程樣機(jī)上測(cè)出了實(shí)際運(yùn)行時(shí)的波形及變換器效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,該變換器能在任意負(fù)載下實(shí)現(xiàn)滯后橋臂的零電流開(kāi)關(guān),且滿載時(shí)的效率最高達(dá)到92%。關(guān)鍵詞: 變換器;控制/軟開(kāi)關(guān)
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“均勻設(shè)計(jì)”是我國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)家中國(guó)科學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所方開(kāi)泰教授和中科院院士王元教授將數(shù)論與多元統(tǒng)計(jì)相結(jié)合創(chuàng)立的一種供多因素、多水平實(shí)驗(yàn)用、可減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)的全新的最優(yōu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。其特點(diǎn)是將試驗(yàn)點(diǎn)均勻地分布在試驗(yàn)范圍內(nèi),用較少的試驗(yàn)點(diǎn)來(lái)獲得最多的信息。這一方法結(jié)合統(tǒng)計(jì)調(diào)優(yōu)把所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析、判斷,用逐步回歸法建立回歸方程,并進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn),通過(guò)方程預(yù)報(bào)、等值線圖、曲線圖等數(shù)學(xué)方法,揭示出隱含于數(shù)據(jù)中的信息,找出試驗(yàn)條件間的最佳組合,可實(shí)現(xiàn)用最少的試驗(yàn)次數(shù)和最短的試驗(yàn)時(shí)間,達(dá)到尋找最佳效果的目的。由于均勻設(shè)計(jì)不再具有整齊可比的特點(diǎn),因而不能象正交試驗(yàn)?zāi)菢樱ㄟ^(guò)簡(jiǎn)單的方差分析方法來(lái)處理所得的數(shù)據(jù),而必須借助計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 我所在均勻設(shè)計(jì)推廣應(yīng)用到化學(xué)電源研究過(guò)程方面做了一些工作,在應(yīng)用過(guò)程中均勻設(shè)計(jì)明顯地促進(jìn)了我所相關(guān)項(xiàng)目的研究工作。下面是我所在相關(guān)項(xiàng)目工作中的情況介紹。
標(biāo)簽: 均勻設(shè)計(jì) 化學(xué)電源
上傳時(shí)間: 2013-12-24
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移相全橋零電壓PWM軟開(kāi)關(guān)變換器是目前中大功率開(kāi)關(guān)電源的主流,本文對(duì)功率變換部分,輸出整流濾波部分在時(shí)域上進(jìn)行了詳細(xì)分析,并且重點(diǎn)介紹了超前臂和知滯后臂的諧振過(guò)程,分析占空比丟失的原因,及其關(guān)鍵元件參數(shù)對(duì)電路的影響。
上傳時(shí)間: 2013-11-16
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MAX29X是美國(guó)MAXIM公司生瓣的8階開(kāi)關(guān)電容低通濾波器,由于價(jià)格便宜、使用方便、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,在通訊、信號(hào)自理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文就其工作原理、電氣參數(shù)、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)等問(wèn)題作了討論,具有一定的實(shí)用參考價(jià)值。關(guān)鍵詞:開(kāi)關(guān)電容、濾波器、設(shè)計(jì) 1 引言 開(kāi)關(guān)電容濾波器在近些年得到了迅速的發(fā)展,世界上一些知名的半導(dǎo)體廠家相繼推出了自己的開(kāi)頭電容濾波器集成電路,使形狀電容濾波器的發(fā)展上了一個(gè)新臺(tái)階。 MAXIM公司在模擬器件生產(chǎn)領(lǐng)域頗具影響,它生產(chǎn)MAX291/292/293/294/295/296/297系列8階低通開(kāi)關(guān)電容濾波器由于使用方便(基本上不需外接元件)、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單(頻率響應(yīng)函數(shù)是固定的,只需確定其拐角頻率即截止頻率)、尺寸小(有8-pin DIP封裝)等優(yōu)點(diǎn),在ADC的反混疊濾波、噪聲分析、電源噪聲抑制等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 MAX219/295為巴特活思(型濾波器,在通頻帶內(nèi),它的增益最穩(wěn)定,波動(dòng)小,主要用于儀表測(cè)量等要求整個(gè)通頻帶內(nèi)增益恒定的場(chǎng)合。MAX292/296為貝塞爾(Bessel)濾波器,在通頻帶內(nèi)它的群時(shí)延時(shí)恒定的,相位對(duì)頻率呈線性關(guān)系,因此脈沖信號(hào)通過(guò)MAX292/296之后尖峰幅度小,穩(wěn)定速度快。由于脈沖信號(hào)通過(guò)貝塞爾濾波器之后所有頻率分量的延遲時(shí)間是相同的,故可保證波形基本不變。關(guān)于巴特活和貝塞爾濾波器的特性可能圖1來(lái)說(shuō)明。圖1的蹤跡A為加到濾波器輸入端的3kHz的脈沖,這里我們把濾波器的截止頻率設(shè)為10kHZ。蹤跡B通過(guò)MAX292/296后的波形。從圖中可以看出,由于MAX292/296在通帶內(nèi)具有線性相位特性,輸出波形基本上保持了方波形狀,只是邊沿處變圓了一些。方波通過(guò)MAX291/295之后,由于不同頻率的信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)延不同,輸出波形中就出現(xiàn)了尖峰(overshoot)和鈴流(ringing)。 MAX293/294/297為8階圓型(Elliptic)濾波器,它的滾降速度快,從通頻帶到阻帶的過(guò)渡帶可以作得很窄。在橢圓型濾波器中,第一個(gè)傳輸零點(diǎn)后輸出將隨頻率的變高而增大,直到第二個(gè)零點(diǎn)處。這樣幾番重復(fù)就使阻事賓頻響呈現(xiàn)波浪形,如圖2所示。阻帶從fS起算起,高于頻率fS處的增益不會(huì)超過(guò)fS處的增益。在橢圓型濾波中,通頻帶內(nèi)的增益存在一定范圍的波動(dòng)。橢圓型濾波器的一個(gè)重要參數(shù)就是過(guò)渡比。過(guò)渡比定義為阻帶頻率fS與拐角頻率(有時(shí)也等同為截止頻率)由時(shí)鐘頻率確定。時(shí)鐘既可以是外接的時(shí)鐘,也可以是自己的內(nèi)部時(shí)鐘。使用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)只需外接一個(gè)定時(shí)用的電容既可。 在MAX29X系列濾波器集成電路中,除了濾波器電路外還有一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算放大器(其反相輸入端已在內(nèi)部接地)。用這個(gè)運(yùn)算放大器可以組成配合MAX29X系列濾波器使用后的濾波、反混濾波等連續(xù)時(shí)間低通濾波器。 下面歸納一下它們的特點(diǎn): ●全部為8階低通濾波器。MAX291/MAX295為巴特沃思濾波器;MAX292/296為貝塞爾濾波器;MAX293/294/297為橢圓濾波器。 ●通過(guò)調(diào)整時(shí)鐘,截止頻率的調(diào)整范圍為:0.1Hz~25kHz(MAX291/292/293*294);0.1Hz~kHz(MAX295/296/297)。 ●既可用外部時(shí)鐘也可用內(nèi)部時(shí)鐘作為截止頻率的控制時(shí)鐘。 ●時(shí)鐘頻率和截止頻率的比率:10∶1(MAX291/292/293/294);50∶1(MAX295/296/297)。 ●既可用單+5V電源供電也可用±5V雙電源供電。 ●有一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算放大器可用于其它應(yīng)用目的。 ●8-pin DIP、8-pin SO和寬SO-16多種封裝。2 管腳排列和主要電氣參數(shù) MAX29X系列開(kāi)頭電容濾波器的管腳排列如圖3所示。 管腳功能定義如下: CLK:時(shí)鐘輸入。 OP OUT:獨(dú)立運(yùn)放的輸出端。 OP INT:獨(dú)立運(yùn)放的同相輸入端。 OUT:濾波器輸出。 IN:濾波器輸入。 V-:負(fù)電源 。雙電源供電時(shí)搛-2.375~-5.5V之間的電壓,單電源供電時(shí)V--=-V。 V+:正電源。雙電源供電時(shí)V+=+2.35~+5.5V,單電源供電時(shí)V+=+4.75~+11.0V。 GND:地線。單電源工作時(shí)GND端必須用電源電壓的一半作偏置電壓。 NC:空腳,無(wú)連線。 MAX29X的極限電氣參數(shù)如下: 電源(V+~V-):12V 輸入電壓(任意腳):V--0.3V≤VIN≤V++0.3V 連續(xù)工作時(shí)的功耗:8腳塑封DIP:727mW;8腳SO:471mW;16腳寬SO:762mW;8腳瓷封DIP:640mW。 工作溫度范圍:MAX29-C-:0℃~+70℃;MAX29-E-:-40℃~+85℃;MAX29-MJA:-55℃~+125℃;保存溫度范圍:-65℃~+160℃;焊接溫度(10秒):+300℃; 大多數(shù)的形狀電容濾波器都采用四節(jié)級(jí)連結(jié)構(gòu),每一節(jié)包含兩個(gè)濾波器極點(diǎn)。這種方法的特點(diǎn)就是易于設(shè)計(jì)。但采用這種方法設(shè)計(jì)出來(lái)的濾波器的特性對(duì)所用元件的元件值偏差很敏感。基于以上考慮,MAX29X系列用帶有相加和比例功能的開(kāi)關(guān)電容持了梯形無(wú)源濾波器,這種方法保持了梯形無(wú)源濾波器的優(yōu)點(diǎn),在這種結(jié)構(gòu)中每個(gè)元件的影響作用是對(duì)于整個(gè)頻率響應(yīng)曲線的,某元件值的誤差將會(huì)分散到所有的極點(diǎn),因此不值像四節(jié)級(jí)連結(jié)構(gòu)那樣對(duì)某一個(gè)極點(diǎn)特別明顯的影響。3 MAX29X的頻率特性 MAX29X的頻率特性如圖4所示。圖中的fs都假定為1kHz。4 設(shè)計(jì)考慮 下面對(duì)MAX29X系列形狀電容濾波器的使用做些討論。4.1 時(shí)鐘信號(hào) MAX29X系列開(kāi)頭電容濾波器推薦使用的時(shí)鐘信號(hào)最高頻率為2.5MHz。根據(jù)對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘頻率和拐角頻率的比值,MAX291/MAX292/MAX293/MAX294的拐角頻率最高為25kHz.MAX295/MAX296/MAX297的拐角頻率最高為50kHz 。 MAX29X系列開(kāi)關(guān)電容濾波器的時(shí)鐘信號(hào)既可幅外部時(shí)鐘直接驅(qū)動(dòng)也可由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生。使用外部時(shí)鐘時(shí),無(wú)論是采用單電源供電還是雙電源供電,CLK可直接和采用+5V供電的CMOS時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器的輸出相連。通過(guò)調(diào)整外部時(shí)鐘的頻率,可完成濾波器拐角的實(shí)時(shí)調(diào)整。 當(dāng)使用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí),振蕩器的頻率由接在CLK端上的電容VCOSC決定: fCOSC (kHz)=105/3COSC (pF) 4.2 供電 MAX29X系列開(kāi)關(guān)電容濾波器既可用單電源工作也可用雙電源工作。雙電源供電時(shí)的電源電壓范圍為±2.375~±5.5V。在實(shí)際電路中一般要在正負(fù)電源和GND之間接一旁路電容。 當(dāng)采用單電源供電時(shí),V-端接地,而GND端要通過(guò)電阻分壓獲得一個(gè)電壓參考,該電壓參考的電壓值為1/2的電源電壓,參見(jiàn)圖5。4.3 輸入信號(hào)幅度范圍限制 MAX29X允許的輸入信號(hào)的最大范圍為V--0.3V~V++0.3V。一般情況下在+5V單電源供電時(shí)輸入信號(hào)范圍取1V~4V,±5V雙電源供電時(shí),輸入信號(hào)幅度范圍取±4V。如果輸入信號(hào)超過(guò)此范圍,總諧波失真THD和噪聲就大大增加;同樣如果輸入信號(hào)幅度過(guò)小(VP-P<1V),也會(huì)造成THD和噪聲的增加。4.4 獨(dú)立運(yùn)算放大器的用法 MAX29X中都設(shè)計(jì)有一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算放大器,這個(gè)放大器和濾波器的實(shí)現(xiàn)無(wú)直接關(guān)系,用這個(gè)放大器可組成一個(gè)一階和二階濾波器,用于實(shí)現(xiàn)MAX29X之前的反混疊濾波功能鄞MAX29X之后的時(shí)鐘噪聲抑制功能。這個(gè)運(yùn)算放大器的反相端已在內(nèi)部和GND相連。 圖6是用該獨(dú)立運(yùn)放組成的2階低通濾波器的電路,它的拐角頻率為10kHz,輸入阻抗為22Ω,可滿足MAX29X形狀電容濾波器的最小負(fù)載要求(MAX29X的輸出負(fù)載要求不小于20kΩ)可以通過(guò)改變R1、R2、R3、C1、C2的元件值改變拐角頻率。具體的元件值和拐角頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系參見(jiàn)表1。
上傳時(shí)間: 2013-10-18
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38V/100A可直接并聯(lián)大功率AC/DC變換器 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,電源技術(shù)被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、工業(yè)儀器儀表、軍事、航天等領(lǐng)域,涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)。特別是近年來(lái),隨著IGBT的廣泛應(yīng)用,開(kāi)關(guān)電源向更大功率方向發(fā)展。研制各種各樣的大功率,高性能的開(kāi)關(guān)電源成為趨勢(shì)。某電源系統(tǒng)要求輸入電壓為AC220V,輸出電壓為DC38V,輸出電流為100A,輸出電壓低紋波,功率因數(shù)>0.9,必要時(shí)多臺(tái)電源可以直接并聯(lián)使用,并聯(lián)時(shí)的負(fù)載不均衡度<5%。 設(shè)計(jì)采用了AC/DC/AC/DC變換方案。一次整流后的直流電壓,經(jīng)過(guò)有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)以提高系統(tǒng)的功率因數(shù),再經(jīng)半橋變換電路逆變后,由高頻變壓器隔離降壓,最后整流輸出直流電壓。系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)有DC/DC電路、功率因數(shù)校正電路、PWM控制電路、均流電路和保護(hù)電路等。 1 有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié) 由于系統(tǒng)的功率因數(shù)要求0.9以上,采用二極管整流是不能滿足要求的,所以,加入了有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)。采用UC3854A/B控制芯片來(lái)組成功率因數(shù)電路。UC3854A/B是Unitrode公司一種新的高功率因數(shù)校正器集成控制電路芯片,是在UC3854基礎(chǔ)上的改進(jìn)。其特點(diǎn)是:采用平均電流控制,功率因數(shù)接近1,高帶寬,限制電網(wǎng)電流失真≤3%[1]。圖1是由UC3854A/B控制的有源功率因數(shù)校正電路。 該電路由兩部分組成。UC3854A/B及外圍元器件構(gòu)成控制部分,實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)側(cè)輸入電流和輸出電壓的控制。功率部分由L2,C5,V等元器件構(gòu)成Boost升壓電路。開(kāi)關(guān)管V選擇西門康公司的SKM75GB123D模塊,其工作頻率選在35kHz。升壓電感L2為2mH/20A。C5采用四個(gè)450V/470μF的電解電容并聯(lián)。因?yàn)椋O(shè)計(jì)的PFC電路主要是用在大功率DC/DC電路中,所以,在負(fù)載輕的時(shí)候不進(jìn)行功率因數(shù)校正,當(dāng)負(fù)載較大時(shí)功率因數(shù)校正電路自動(dòng)投入使用。此部分控制由圖1中的比較器部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。R10及R11是負(fù)載檢測(cè)電阻。當(dāng)負(fù)載較輕時(shí),R10及R11上檢測(cè)的信號(hào)輸入給比較器,使其輸出端為低電平,D2導(dǎo)通,給ENA(使能端)低電平使UC3854A/B封鎖。在負(fù)載較大時(shí)ENA為高電平才讓UC3854A/B工作。D3接到SS(軟啟動(dòng)端),在負(fù)載輕時(shí)D3導(dǎo)通,使SS為低電平;當(dāng)負(fù)載增大要求UC3854A/B工作時(shí),SS端電位從零緩慢升高,控制輸出脈沖占空比慢慢增大實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。 2 DC/DC主電路及控制部分分析 2.1 DC/DC主電路拓?fù)?在大功率高頻開(kāi)關(guān)電源中,常用的主變換電路有推挽電路、半橋電路、全橋電路等[2]。其中推挽電路的開(kāi)關(guān)器件少,輸出功率大,但開(kāi)關(guān)管承受電壓高(為電源電壓的2倍),且變壓器有六個(gè)抽頭,結(jié)構(gòu)復(fù)雜;全橋電路開(kāi)關(guān)管承受的電壓不高,輸出功率大,但是需要的開(kāi)關(guān)器件多(4個(gè)),驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜。半橋電路開(kāi)關(guān)管承受的電壓低,開(kāi)關(guān)器件少,驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單。根據(jù)對(duì)各種拓?fù)浞桨傅墓こ袒瘜?shí)現(xiàn)難度,電氣性能以及成本等指標(biāo)的綜合比較,本電源選用半橋式DC/DC變換器作為主電路。圖2為大功率開(kāi)關(guān)電源的主電路拓?fù)鋱D。
上傳時(shí)間: 2013-11-13
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Arduino最全的中文教程
上傳時(shí)間: 2013-11-11
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51單片機(jī)好學(xué)1602全過(guò)程C語(yǔ)言編程顯示很全的哦
標(biāo)簽: 1602 51單片機(jī) 過(guò)程 C語(yǔ)言編程
上傳時(shí)間: 2013-10-21
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1. 支持USB1.1或USB2.0通信; 2. 全面支持WIN98、WINME、WIN2000、WINXP、VISTA、WIN7等操作系統(tǒng); 3. 采用USB口供電,板內(nèi)帶有500mA自恢復(fù)保險(xiǎn)絲或保險(xiǎn)電阻,保護(hù)電腦主板不被意外燒毀; 4. 在對(duì)芯片編程時(shí)可以使用目標(biāo)系統(tǒng)本身電源,也可以使用編程器從USB口取電供給目標(biāo)板,但應(yīng)保證目標(biāo)標(biāo)電流不大于500mA,以免不能正常編程; 5. 編程完成不影響目標(biāo)板的程序運(yùn)行; 6. 支持STC全系列芯片燒錄; 7. 編程器提供3.3V與5V的電壓輸出接口; 8. 速度比并口編程更快更穩(wěn)定,更方便筆記本電腦用戶使用; 9. 采用進(jìn)口原裝芯片,能進(jìn)行高速穩(wěn)定編程;
標(biāo)簽: USB-TTL STC 新思科電子 單片機(jī)燒錄
上傳時(shí)間: 2013-11-06
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【編程實(shí)用文檔】C51指令表等6張編程實(shí)用圖表
上傳時(shí)間: 2013-11-18
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關(guān)于1602的C語(yǔ)言學(xué)習(xí)資料,包括編程、顯示等
標(biāo)簽: 1602 51單片機(jī) 過(guò)程 C語(yǔ)言編程
上傳時(shí)間: 2013-10-19
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