本文介紹了一種基于MSP430單片機的SPWM控制逆變器的設計及實現,MSP430單片機作為核心控制器,控制產生SPWM波,SPWM波控制驅動器從而控制全橋逆變電路,通過全橋濾波電路的直流電壓信號轉變為正弦波信號,并通過PID反饋控制算法使得輸出電壓信號穩定。
上傳時間： 2022-03-27
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針對當前電網需要能輸出高質量的交流電,且需具備較好的負載適應性及調壓、調頻等問題。設計了基于STM32F103C8T6單片機控制的DC-AC三相正弦波逆變器。文章詳細分析了三相逆變器硬件電路各個模塊的工作原理及相關參數的設計,分析了用于控制三相逆變器的SPWM調制技術、基于數字PI控制的功率變換技術,同時進行了硬件電路設計、軟件設計,制作了三相逆變器實物。通過對逆變器調壓、調頻測試,結果表明所制作的三相逆變器調壓、調頻控制方案的可行性與有效性。
上傳時間： 2022-03-28
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近年來，便攜式設備如掌上電腦、個人通信設備等電子消費產品得到了飛速發展，這些電子產品均采用鋰電池供電。鋰離子電池的電壓隨著充放電狀態的改變會發生很大變化，使得電池電壓可能高于、也可能低于系統所需電源電壓，需要升壓/降壓DCDC轉換器將變化的電池電壓轉換為穩定的直流電壓，實現升壓模式與降壓模式之間的平滑過渡和提高過渡模式的效率是升壓/降壓DC-DC轉換器研究的熱點和難點。本文首先介紹了H橋升壓降壓轉換器的工作原理與存在的問題。系統在升壓和降壓轉換過程中，會發生跳周期現象，產生較大輸出紋波，因此本文提出在該轉換模式下，增加H橋非反相工作模式作為過渡模式，以減小系統的輸出紋波。在過渡模式下為了得到高的轉換效率，因此本文改進H橋非反相工作模式，來提高系統的轉換效率。其次，本文推導出H橋升壓/降壓轉換器的三種工作模式包括升壓模式、過渡模式、降壓模式的小信號模型，用 sisotool工具搭建系統頻域模型，確定系統的補償方案，再用 simulink搭建整個H橋升壓降壓轉換器系統，在三種工作模式下驗證補償方案。最后，本論文采用035 um TSMCCMOS工藝設計H橋升壓/降壓DCDC轉換器，可輸入電壓范圍是2.7-52V，VFB為1.2V，開關頻率范圍為300KHz-2MHz，輸出最大電流為600mA。提取電路網表，在開關頻率為1MH條件下，Hspice仿真與分析，從仿真結果上看，當輸出電阻分別為R=5.59和R=339重載情況下下，系統在升壓模式的轉換效率為91%和94%、在升壓降壓模式的轉換效率為75%和83%、在降壓模式下轉換效為73%和79%，過渡模式下的紋波為30mV：當輸出電阻R=509輕載條件下，輸入電壓分別為2.7V、3.3V、4.2V，系統的轉換效率分別為79%、65%、73%以上結果表明本文所實現的DC電路達到高效、紋波小的要求
標簽： DC-DC轉換器
上傳時間： 2022-04-08
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天線是作無線電波的發射或接收用的一種 金屬裝置。無線電通信、廣播、電視、雷達、導航、電子對抗、遙感、射電天文等工程系統，凡是利用電磁波來傳遞信息的，都依靠天線來進行工作。此外，在用電磁波傳送能量方面，非信號的能量輻射也需要天線。一般天線都具有可逆性，即同一副天線既可用作發射天線，也可用作接收天線。同一天線作為發射或接收的基本特性參數是相同的。這就是天線的互易定理。射頻天線設計TOP2.2 微帶貼片天線微帶貼片天線是由 貼在帶有金屬地板 的介質基片上的輻射貼片導體所構成的 如圖3所示，根據天線輻射特性的需要，可以設計貼片導體為各種形狀，通常貼片天線的輻射導體 與金屬地板距離為幾十分之一波長，假設輻射電場沿導體的橫向與縱向兩個方向沒有變化，僅沿約為半波長（Ag/2）的導體長度方向變化.則微帶貼片天線的輻射基本上是由貼片導體 開路邊沿的邊緣場 引起的，輻射方向基本確定，因此，一般適用于通訊方向變化不大的 RFID應用系統中，為了提高天線的性能并考慮其通訊方向性問題，人們還提出了各種不同的微帶縫隙天線，如文獻[5，6]設計了一種工作在 24 GHz的單縫隙天線和 5.9 GHz的雙縫隙天線，其輻射波為線極化波；文獻[7，81開發了一種圓極化縫隙耦合貼片天線，它是可以采用左旋圓極化和右旋圓極化來對二進制數據中的"R"進行編碼.2.3偶極子天線在遠距離耦合的 RFID應用系統中，最常用的是偶極子天線（又稱對稱振子天線）.偶極子天線及其演化形式如圖4所示，其中偶極子天線由兩段同樣粗細和等長的直導線排成一條直線構成，信號從中間的兩個端點饋入，在偶極子的兩臂上將產生一定的電流分布，這種電流分布就在天線周圍空間激發起電磁場利用麥克斯韋方程就可以求出其輻射場方程：
上傳時間： 2022-05-02
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基于TMS320F28035芯片為控制核心的空間矢量異步電機變頻器 我們設計的異步電機變頻調速器以TMS320F28035芯片為控制核心，通過輸出三相PWM波控制智能功率模塊IPM驅動三相異步電機。我們使用空間矢量SVPWM算法，并對其進行了優化。采用檢測反電勢的方法省去了昂貴的光電編碼器，大大節省了成本。同時開創性的研發了自動根據運行環境調節的自適應變頻算法，使我們的變頻調速器可以在電網條件惡劣的鄉村山區工作，由此該變頻器已被一家民用水泵生產企業預訂。關鍵字 變頻器 TMS320f28035 IPM SVPWM In our design, the asynchronous machine inverter based on the chip of TMS320F28035 drives the three-Phase asynchronous machine by sending three-phase PWM waves to the IPM, which is short for the Intelligent-Power-Module. The SVPWM (space vector pulse width modulation) strategy is applied to our control algorithm and we optimize it mainly in two aspects. Firstly the inverter detects the speed by measuring the Back EMF instead of installing an expensive photoelectric encoder for costs reduction.
標簽： tms320f28035 芯片
上傳時間： 2022-05-08
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伴隨著全球氣候變暖和工業發展使得空氣污染越來越嚴重的現狀。再加上季節更替期間氣溫的變化，呼吸道疾病侵犯人們的身體健康的趨勢正日益加重。而吃藥打針輸液等傳統的治療模式是無法滿足治療各種的當代復雜呼吸道疾病病，尤其是老人與兒童。 本論文研發了一款以STC單片機為核心的網式超聲霧化器。網式超聲霧化器是一種新型醫療儀器。該儀器采用了較為先進的脈沖寬度調制技術來直接控制換能器的工作頻率;通過使用BOOST升壓電路來提升換能器的震蕩電壓幅值。換能器將電能轉換成高頻振動，再經過變幅桿將振蕩幅度放大。不需要使用加熱或者化學方法將藥液霧化。藥液從微網孔板霧化噴出，形成可以被病人直接吸入的氣霧，操作簡單方便。 本論文介紹了網式超聲霧化器的研究背景、霧化治療的歷史、霧化治療的優勢和霧化器的市場需求。然后簡略描述了網式超聲霧化器原理，最后著重介紹了網式超聲霧化器硬件電路的設計與軟件設計。其中在硬件設計部分主要介紹了電源處理模塊、A/D采樣模塊、控制電路模塊、升壓電路模塊、wifi控制模塊、液晶顯示模塊、微控制器模塊。軟件設計使用C語言進行開發，軟件模塊主要包括主程序模塊、AD采樣模塊、顯示模塊、PWM驅動模塊、wifi轉串口通信模塊。 最后對研發系統的子模塊進行了電路仿真。并對網式超聲霧化器的電路輸出進行了測試。
標簽： 嵌入式
上傳時間： 2022-05-28
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微弱信號檢測的目的是從噪聲中提取有用信號，或用一些新技術和新方法來提高檢測系統輸出信號的信噪比。本文簡要分析了常用的微弱信號檢測理論，對小波變換的微弱信號檢測原理進行了進一步的分析。然后提出了微弱信號檢測系統的軟硬件設計，在闡述了系統的整體設計的基礎上，對電路所選芯片的結構和性能進行了簡單的介紹，選用了具有14位分辨率的4路并行A/D轉換器AD7865作為模數轉換器，且選用Xilinx公司的Spartan-3系列FPGA邏輯器件作為控制器，控制整個系統的各功能模塊。同時，利用FPGA設計了先入先出存儲器，充分利用系統資源，降低了外圍電路的復雜度，為電路調試及制板帶來了極大的方便，且提升了系統的采集速度和集成度。系統的軟件設計采用Verilog HDL語言編程，在Xilinx ISE軟件開發平臺上完成編譯和綜合，并選用ModelSim SE 6.0完成了波形仿真。關鍵詞：微弱信號檢測；信號調理：FPGA：AD7865；Verilog HDL信息時代需要獲取許多有用的信息，多數科學研究及工程應用技術所需的信息都是通過檢測的方法來獲取的。若被檢測的信號非常微弱，就很容易被噪聲湮沒，那么很難有效的從噪聲中檢測出有用信號。微弱信號在絕對意義上是指信號本身非常微弱，而在相對意義上是指信號相對于強背景噪聲而言的非常微弱，也就是指信噪比極低。人們進行長期的研究工作來檢測被噪聲所覆蓋的微弱信號，分析噪聲產生的原因以及規律，且研究被測信號的特點、相關性以及噪聲統計特性，從而研究出從背景噪聲中檢測有用信號的方法。1微弱信號檢測（Weak Signal Detection）技術2.3.41主要是提高信號的信噪比，從噪聲中檢測出有用的微弱信號。對于這些微弱的被測量（如：微振動、微流量、微壓力、微溫差、弱光、弱磁、小位移、小電容等），大多數都是利用相應的傳感器將微弱信號轉換為微弱電流或者低電壓，再經過放大器將其幅度放大到預期被測量的大小。
標簽： 微弱信號檢測
上傳時間： 2022-06-18
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一種新穎的正弦正交編碼器細分方法摘要，提出了一種不用查詢表的正弦正交編碼器細分方法利用控制系統臨界穩定原理生成一個高頻數字正弦載波與采樣得到的正弦編碼信號實時比較來獲取相位信息，與傳統查詢表細分方法相比，節省了大量的存儲空間而且整個細分過程通過軟件實現，不需要添加額外的硬件，同時闡述了影響細分分辨率的因素，推導出了防止電機高速運行時細分混登的條件；最后，以一臺7kw的電梯用永磁同步電機配套海德漢的ERN487-2048正弦增量式編碼器為平臺，驗證了該細分方法用于轉子初始位置識別及速度控制的可行性.關鍵詞，正弦編碼器，細分，永磁同步電機，電梯，轉子初始位置隨著社會的發展人們對電梯的體積載重量功耗調速精度及調速范圍等提出了越來越高的要求永磁同步電機以功率密度大氣隙密度高轉矩電流比高轉矩慣量比大壽命長及結構簡單等優點成為無齒輪電引機的首選 對于正弦波永磁同0步電機矢量控制系統坐標變換中的轉子位置角是否能準確實時地檢測直接影響到整個系統的性能因此高性能要求的系統一般采用分辨率高的光電式編碼器檢測轉子位置.
標簽： 正弦正交編碼器
上傳時間： 2022-06-18
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在馬達控制類應用中，正交編碼器可以反饋馬達的轉子位置及轉速信號.TM32F10x系列MCU集成了正交編碼器接口，增量編碼器可與MCU直接連接而無需外部接口電路。該應用筆記詳細介紹了STM32F1Ox與正交編碼器的接口，并附有相應的例程，使用戶可以很快地掌握其使用方法.1正交編碼器原理正交編碼器實際上就是光電編碼器，分為增量式和絕對式，較其它檢測元件有直接輸出數字量信號，慣量低，低噪聲，高精度，高分辨率，制作簡便，成本低等優點。增量式編碼器結構簡單，制作容易，一般在碼盤上刻A.B.Z三道均勻分布的刻線，由于其給出的位置信息是增量式的，當應用于伺服領域時需要初始定位格雷碼絕對式編碼器一般都做成循環二進制代碼，碼道道數與二進制位數相同。格富碼絕對式編碼器可直接輸出轉子的絕對位置，不需要測定初始位置，但其工藝復雜、成本高，實現高分辨率、高精度較為困難。本文主要針對增量式正交編碼器，它產生兩個方波信號A和B，它們相差+-90.其符號由轉動方向決定。如下圖所示：圖1：增量式正交編碼器輸出信號波形2 STM32F10x正交編碼器接口詳述STM32F10x的所有通用定時器及高級定時器都集成了正交編碼器接口，定時器的兩個輸入TII和TI2直接與增量式正交編碼器接口，當定時器設為正交編碼器模式時，這兩個信號的邊沿作為計數器的時鐘，而正交編碼器的第三個輸出（機械零位），可連接外部中斷口來觸發定時器的計數器復位.
上傳時間： 2022-06-18
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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為機械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負載，因此換能器與發生器之間需要進行阻抗匹配才能工作在最佳狀態。串聯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。但是環境溫度或元件老化等原因會導致換能器的諧振頻率發生漂移，使諧振系統失諧。傳統的解決辦法就是頻率跟蹤，但是頻率跟蹤只能保證系統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支路工作在非諧振狀態，導致換能器功率損耗和發熱，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，在跟蹤諧振點調節逆變器開關頻率的同時應改變匹配電感才能使諧振系統工作在最高效能狀態。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律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關系動態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電抗值。并給出了實現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，穩態時，換能器工作在DPLL鎖定頻率上；動態時，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可實現功率連續可調。該超聲波換能系統能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率，即使頻率發生漂移系統仍能保持工作在最佳狀態，具有實際應用價值。
上傳時間： 2022-06-18
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