在以節(jié)能、環(huán)保和安全為中心的現(xiàn)代汽車中,電氣設備越來越多,電氣負荷越來越大,用新的42V車載電源系統(tǒng)取代現(xiàn)有的14V電源系統(tǒng)將是大勢所趨。目前車載開關電源大都采用模擬控制方案,具有很多缺點,因此非常有必要研究數(shù)字控制方案,以便提高變換性能。鑒于此,開展了以車載數(shù)字開關電源的理論與設計為對象的研究內(nèi)容: 基于L4981B的Boost DC/DC變換器的實現(xiàn)。在Boost DC/DC變換器理論分析的基礎上,利用有源PFC電路板,基于模擬控制器L4981B制作成最大輸出功率1kW的24VDC-42VDC變換器。 基于TL494的推挽DC/DC和Boost DC/DC變換器的實現(xiàn)。在推挽變換器理論分析的基礎上,基于模擬控制器TL494進行了功率電路、控制電路和保護電路的原理圖設計和PCB設計,制作成最大輸出功率0.5kW、系統(tǒng)效率87%的24VDC-42VDC車載開關電源。利用此電路板,基于模擬控制器TL494制作成最大輸出功率1kW的24VDC-42VDC變換器。 基于TMS320F2808的Boost DC/DC變換器和單相逆變器的實現(xiàn)。在Boost DC/DC變換器和單相逆變器相關理論分析的基礎上,采用數(shù)字PI控制,基于數(shù)字控制器TMS320F2808進行了功率電路、輸出電壓閉環(huán)控制電路、檢測電路和驅動電路的原理圖設計和PCB設計以及軟件設計,制作成額定輸出功率0.5kW、系統(tǒng)效率86%的24VDC-42VDC車載數(shù)字開關電源和24VDC-97VDC-330VDC、42VDC-24VAC變換器。
上傳時間: 2013-07-04
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近年來,igbt功率器件在電機控制、開關電源和變流設備等領域的應用已經(jīng)非常廣泛。igbt的驅動包括專門的驅動電路,以及過流保護電路等。本文設計參考了三菱、西門康等公司生產(chǎn)的igbt驅動模塊,加入了接口選擇模塊、功能選擇模塊、電源模塊、功率補充模塊等,實現(xiàn)了整個驅動電路的模塊化設計。單個模塊可以驅動一個橋臂的上下兩個igbt。可以通過方波控制或者spwm控制[1]等控制方式,驅動單相或者三相逆變器。
上傳時間: 2013-04-24
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溫濕度是影響糧食儲藏的重要參數(shù),兩者之間是相互關聯(lián)的,溫濕度控制不好必然引起糧食發(fā)熱和霉變,且極易產(chǎn)生連鎖反應,從而造成難以挽回的損失。溫濕度的控制直接影響到糧食存儲系統(tǒng)的性能。岡此,糧食溫濕度測控技術在農(nóng)業(yè)上的應用是十分重要的。本文研究基于FPGA的糧倉溫濕度監(jiān)制系統(tǒng)。 設計了基于FPGA的糧倉溫濕度監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由溫濕度傳感器、控制電路、單片機和上位機構成。單片機主要完成溫度數(shù)據(jù)的采集和上位機的通訊;控制電路基于FPGA進行設計,主要負責采集濕度信息,計算溫濕度偏差及其變化率,通過調(diào)用模糊控制算法對溫濕度進行模糊控制,單片機通過RS485總線和上位機進行串口通信,使上位機能夠實時記錄,顯示溫濕度變化值和控制過程曲線。該系統(tǒng)實現(xiàn)了糧倉內(nèi)溫濕度的實時監(jiān)測,使管理人員可以實時掌控糧倉內(nèi)的溫濕度情況。 采用FPGA設計控制電路簡化了系統(tǒng)的組成和外圍數(shù)字電路,易于系統(tǒng)擴展和升級,內(nèi)部集成了信號處理、控制、檢測電路,減少了系統(tǒng)的體積,縮短了開發(fā)周期,大大增強了系統(tǒng)的可靠性;配合功率驅動、電源等外圍電路,完成信號采集、處理和控制等功能,節(jié)省了開發(fā)成本,使糧倉溫濕度控制系統(tǒng)更加集成化。這也恰恰更加符合當今電子產(chǎn)品高精度,集成化的要求。 系統(tǒng)采用直接輸出數(shù)字量的DS1820溫度傳感器和濕度傳感器HS1101并將HS1101與555定時器組成振蕩電路,其輸出為頻率脈沖信號,與濕度值成線性關系,該頻率脈沖信號可直接送入FPGA進行計數(shù),這樣溫濕度傳感器輸出的信號都沒有經(jīng)過放大、A/D轉換,進一步減少了測量誤差。控制電路采用了VHDL硬件描述語言進行編寫。本裝置已作出實樣,通過了調(diào)試,已達到預期效果。
上傳時間: 2013-06-16
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基于∑-△噪聲整形技術和過采樣技術的數(shù)模轉換器(DAC)可以可靠地把數(shù)字信號轉換成為高精度的模擬信號。采用這一結構進行數(shù)模轉換具有諸多優(yōu)點,例如極低的失配噪聲和高的可靠性,便于作為IP模塊嵌入到其他芯片系統(tǒng)中等,更重要的是可以得到其他DAC結構所無法達到的精度和動態(tài)范圍。在高精度測量、音頻轉換、汽車電子等領域有著廣泛的應用價值。 由于非線性和不穩(wěn)定性的存在,高階∑-△調(diào)制器的設計與實現(xiàn)存在較大的難度。本設計綜合大量文獻中的經(jīng)驗原則和方法,首先闡述了∑-△調(diào)制器的一般原理,并討論了一般結構調(diào)制器的設計過程,然后描述了穩(wěn)定的高階高精度調(diào)制器的設計流程。根據(jù)市場需求,設定了整個設計方案的性能指標,并據(jù)此設計了達到16bit精度和滿量程輸入范圍的三階128倍過采樣調(diào)制器。 本設計采用∑-△結構,根據(jù)系統(tǒng)要求設計了量化器位數(shù)、調(diào)制器過采樣比和階數(shù)。在分析高階單環(huán)路調(diào)制器穩(wěn)定性的基礎上,成功設計了六位量化三階單環(huán)路調(diào)制器結構。在16比特的輸入信號下,達到了90dB左右的信噪比。該設計已經(jīng)在Cyclone系列FPGA器件下得到硬件實現(xiàn)和驗證,并實現(xiàn)了實時音頻驗證。測試表明,該DAC模塊輸出信號的信噪比能滿足16比特數(shù)據(jù)轉換應用的分辨率要求,并具備良好的兼容性和通用性。 本設計可作為IP核廣泛地在其他系統(tǒng)中進行復用,具有很強的應用性和一定的創(chuàng)新性。
上傳時間: 2013-07-10
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本文對風光互補發(fā)電系統(tǒng)進行了設計,系統(tǒng)采用交流母線結構,可以隨意擴容,方便其它設備接入。論文主要對風光互補發(fā)電系統(tǒng)結構組成、控制器、逆變器、并網(wǎng)控制等進行了設計和研究分析。
標簽: 風光互補發(fā)電 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-07-17
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三相spwm信號是由高頻載波和三相調(diào) 制波比較而得的,三相svpwm信號也可理解為由高頻載波和三相調(diào)制波比較而得,區(qū)別是前者的三相調(diào)制波是三相對稱的正弦波,后者的三相調(diào)制波是三相對稱的馬鞍形波,馬鞍形波由正弦波和一定幅值的三次諧波復合而成。但令人回味的是,svpwm的最初出現(xiàn)和發(fā)展卻和以上思路大相徑庭,其完全從空間矢量的角度出發(fā),后來人們才發(fā)現(xiàn)svpwm和spwm的以上淵源[1]。至今svpwm已在三相或多相逆變器中得以廣泛應用,其原因有兩個,一是采用svpwm的逆變器輸出相電壓中的基波含量高于采用spwm的逆變器[2][3],二是dsp的快速運算能力可以實時計算開關時間。但在實際應用svpwm時,往往對以下問題感到疑惑:svpwm算法的推導、開關向量的選擇、dsp的實現(xiàn)、逆變器輸出相電壓有效值的大小。本文的內(nèi)容將有助這些疑惑的解決,更靈活地應用svpwm算法。
上傳時間: 2013-06-05
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目前,在伺服控制系統(tǒng)中,通常采用三相電壓型逆變器來驅動伺服電機。橋式電路中為避免同一橋臂開關器件的直通現(xiàn)象, 必須插入死區(qū)時間。死區(qū)時間和開關器件的非理想特性往往會造成輸出電壓、電流的畸變,從而造成電機轉矩的脈動,影響系統(tǒng)工作性能。因此,必須對電壓型逆變器中的死區(qū)效應進行補償。
標簽: 全數(shù)字 伺服系統(tǒng) 死區(qū)
上傳時間: 2013-04-24
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GPS(全球定位系統(tǒng))是美國建立的高精度衛(wèi)星定位導航系統(tǒng),高動態(tài)GPS接收機可應用于衛(wèi)星、飛機、高速列車等許多場合。高動態(tài)給GPS信號帶來很大的多普勒頻移和多普勒頻移變化率,普通民用接收機無法正常工作。適用于高動態(tài)條件的接收機可以有效消除多普勒頻移及其變化率對信號接收的影響,提高導航定位精度。 本文在深入研究GPS的系統(tǒng)組成、工作原理以及信號格式的基礎上,重點研究高動態(tài)條件下C/A碼和載波的捕獲與跟蹤方案。論文的主要工作如下: 1.深入研究擴頻信號的各種捕獲算法,提出了一種適用于高動態(tài)的基于FFT的C/A碼快速捕獲算法; 2.研究擴頻碼跟蹤和載波跟蹤技術,設計了載波輔助的碼跟蹤環(huán)路——數(shù)字延遲鎖定環(huán)(DLL)及一種叉積自動頻率跟蹤環(huán)(CPAFC)與科斯塔斯(Costas)環(huán)相結合的載波跟蹤方案,并在MATLAB環(huán)境下建立系統(tǒng)模型,對環(huán)路參數(shù)進行了詳細的設計; 3.初步完成了GPS接收機基帶處理模塊核心單元的FPGA設計和功能仿真。
上傳時間: 2013-07-10
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高速PCB板的電源布線設計:本文分析討論了高速PCB板上由于高頻信號干擾和走線寬度的減小而產(chǎn)生的電源噪聲和壓降,并提出了高速PCB的電源模型,采用電源總線網(wǎng)絡布線,選取合適的濾波電容。等問題。
上傳時間: 2013-07-22
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論文討論了中壓電力線載波通信(MV-PLC)的現(xiàn)狀和應用前景,介紹了其技術特點和所面臨的問題。針對當前中壓電力線載波芯片的開發(fā)狀況,提出了基于OFDM(正交頻分復用)技術的中壓電力線載波通信的技術優(yōu)勢和其Modem芯片開發(fā)的重要性。 針對國內(nèi)中壓電網(wǎng)的結構,根據(jù)現(xiàn)有的研究成果,分析了中壓電力線信道的傳輸特性,包括阻抗特性,噪聲特性和衰減特性。闡述了OFDM的基本原理、優(yōu)缺點和其中的關鍵技術,分析了OFDM系統(tǒng)組成模型及參數(shù)選取原則。針對中壓電力線信道噪聲特點,提出了基于OFDM的中壓電力線載波Modem芯片的FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)實現(xiàn)方案,并建立了系統(tǒng)MATLAB定點仿真模型。通過分析定點仿真結果,給出了該OFDM系統(tǒng)的設計參數(shù),并詳細介紹了系統(tǒng)中部分模塊(主要包括IFFT/FFT模塊、數(shù)字上變頻模塊和同步模塊)的FPGA實現(xiàn)結構(用Verilog硬件描述語言設計),并對這些模塊進行了功能驗證。 最后,搭建仿真平臺,對整個系統(tǒng)進行了前端EDA仿真驗證。利用低壓電力線環(huán)境,對所設計的系統(tǒng)進行了FPGA板級的調(diào)試,并對測試的結果進行了分析。驗證了系統(tǒng)的FPGA設計,并提出了MV-PLC OFDM系統(tǒng)中存在一些問題及系統(tǒng)需要改進之處。
上傳時間: 2013-04-24
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