摘要：建立了數(shù)字控制DC/DC開關(guān)電源閉環(huán)系統(tǒng)的s域小信號模型，采用數(shù)字重設(shè)計法針對給定的系統(tǒng)季數(shù)設(shè)計了數(shù)字補(bǔ)償器。應(yīng)用SISO Design Tool仿真平臺，在伯德圖分析和根軌連法的基礎(chǔ)上設(shè)計了連續(xù)城的模擬補(bǔ)償器，并進(jìn)行了離散化處理。在建立系統(tǒng)s城模型時引入了模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字脈寬調(diào)制發(fā)生器產(chǎn)生的延遲效應(yīng)，使補(bǔ)償器的設(shè)計考慮了采樣速率對系統(tǒng)的影響，改善了傳統(tǒng)離散設(shè)計的誤蓋。基于教字重設(shè)計法構(gòu)建的數(shù)字補(bǔ)償器實現(xiàn)了對脈寬調(diào)制信號的可編程精確控制，保證了變換器閉環(huán)工作良好的動態(tài)特性。仿真實驗結(jié)果驗證了所設(shè)計的數(shù)字補(bǔ)償器的性能。關(guān)鍵詞：數(shù)字控制系統(tǒng)；模數(shù)轉(zhuǎn)換；數(shù)字重設(shè)計法；數(shù)字補(bǔ)償器；數(shù)字脈寬調(diào)制1引言傳統(tǒng)的開關(guān)電源采用模擬控制技術(shù)，使用比較器、誤差放大器和模擬電源管理芯片等元器件來調(diào)整電源輸出電壓，存在著控制電路復(fù)雜、元器件數(shù)量多以及控制電路成型后很難修改等缺點，不利于開關(guān)電源的集成化和小型化。近年來隨著微電子學(xué)的迅速發(fā)展，電源的控制也已經(jīng)由模擬控制、模數(shù)混合控制，進(jìn)入到數(shù)字控制階段”，具有可編程性、設(shè)計可延續(xù)性、元件數(shù)量減少、先進(jìn)的校正能力等優(yōu)點。以往由于DSP等控制芯片的高成本，數(shù)字控制多用于大功率AC/DC變換器、PFC功率因數(shù)校正等場合”，而對于DC/DC高頻開關(guān)電源只是實現(xiàn)了一些數(shù)字化的簡單應(yīng)用，如采用MCU提供保護(hù)、監(jiān)控和通信功能。隨著數(shù)字控制芯片成本的降低，數(shù)字控制也逐漸應(yīng)用于DC/DC直流變換器，直接參與電源的反饋回路控制，實現(xiàn)了信號采樣補(bǔ)償和PWM調(diào)節(jié)的數(shù)字化。數(shù)字PID補(bǔ)償器的設(shè)計非常關(guān)鍵，直接決定了電源的輸出精度、動態(tài)響應(yīng)等指標(biāo)。近年來對DC/DC開關(guān)電源的數(shù)字補(bǔ)償器的建模研究已有很多論述]，主要基于數(shù)字重設(shè)計法和直接數(shù)字設(shè)計法。數(shù)字重設(shè)計是在傳統(tǒng)模擬電源研究方法的基礎(chǔ)上，首先將數(shù)字電源簡化為一個連續(xù)的線性系統(tǒng)，忽略了采樣保持器效應(yīng)后設(shè)計模擬補(bǔ)償器，然后采用雙線性近似（Tustin）、匹配零極點（MPZ）等方法對其離散化得到數(shù)字補(bǔ)償器。直接數(shù)字設(shè)計是直接建立零階保持器和被控對象的離散模型，再構(gòu)建包括離散補(bǔ)償器的反饋系統(tǒng)。數(shù)字重設(shè)計和直接數(shù)字設(shè)計法在高采樣速率下設(shè)計的數(shù)字補(bǔ)償器性能差別不是很大，只是在低采樣速率下直接數(shù)字設(shè)計更加精確。
標(biāo)簽： 開關(guān)電源 環(huán)路補(bǔ)償
上傳時間： 2022-06-18
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超聲波是一種能量存在的方式，超聲波通過高頻的振動作用于水介質(zhì)，從而產(chǎn)生超聲空化效應(yīng)，這種空化效應(yīng)已經(jīng)在超聲波清洗中得到應(yīng)用，或者超聲波作用于傳聲媒介當(dāng)中，能夠引起媒介之間發(fā)生不同的效應(yīng)，已經(jīng)在基礎(chǔ)學(xué)科研究和工程應(yīng)用開發(fā)都表示出非常廣闊的應(yīng)用前景[12]。按照超聲波研究內(nèi)容上劃分，可以分為功率超聲和檢測超聲兩大領(lǐng)域Bl]。檢測超聲是工業(yè)及醫(yī)學(xué)檢查的一種方法之一，也被認(rèn)為是弱超聲的“被動應(yīng)用”，功率超聲主要是通過超聲接觸對接觸面進(jìn)行高頻的振動摩擦，以改變介質(zhì)的一些特性，所以功率超聲也被稱為“主動應(yīng)用”[]。本課題主要是針對功率超聲波換能器進(jìn)行研究。超聲波的產(chǎn)生主要依靠的是超聲波換能器。超聲波換能器是一種能夠進(jìn)行機(jī)、電能量或者聲、電能量轉(zhuǎn)換的器件。對于功率超聲換能器而言，換能器通過壓電材料的壓電效應(yīng)將輸入的高頻電能轉(zhuǎn)換成高頻振動的機(jī)械能量。換能器的種類有很多，應(yīng)用的領(lǐng)域也不相同，如磁致伸縮超聲換能器間，壓電陶瓷換能器等等。目前研究最為廣泛的是壓電陶瓷換能器，壓電陶瓷換能器是依靠壓電陶瓷的壓電效應(yīng)及逆壓電效應(yīng)來實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。壓電陶瓷的壓電效應(yīng)是由它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)引起的，壓電材料主要有鈦酸鋇、錯鈦酸鉛、偏銳酸鉛、銳酸鉀鈉、鈦酸鉛等]。這些電介質(zhì)在某一恰當(dāng)?shù)姆较蚴┘右欢ǖ耐饬r，會引起內(nèi)部電極分布狀態(tài)發(fā)生改變，在介質(zhì)的相對表面上會出現(xiàn)和外力成正比且極性相反的帶電電荷，這種由外力引起的電介質(zhì)的現(xiàn)象叫做壓電效應(yīng)則。相反，若在電介質(zhì)上某一恰當(dāng)?shù)姆较蚣由弦欢◤?qiáng)度的外電場時，會引起電介質(zhì)內(nèi)部電極分布發(fā)生相應(yīng)的變化，從而產(chǎn)生和外電場強(qiáng)度成正比的應(yīng)變效應(yīng)，這種由于外電場引起的電介質(zhì)的應(yīng)變現(xiàn)象叫做逆壓電效應(yīng)]。功率超聲換能是超聲學(xué)領(lǐng)域中一個重要的分支學(xué)科。本課題主要針對壓電陶瓷式功率超聲波換能器展開研究。20世紀(jì)初期超聲波技術(shù)開始出現(xiàn)，而我國50年代才開始進(jìn)行大功率超聲的研究[]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展特別是電子技術(shù)的發(fā)展，如單片機(jī)、DSP、FPFA等微處理器得快速發(fā)展，微處理器功能越來越強(qiáng)大，運算速度越來也快，以及IGBT、MOSFET等功率器件的快速發(fā)展，功率器件的容量不斷的增加，響應(yīng)速度不斷的提高。對超聲波發(fā)生器的要求也越來越高，體積越來越小，功能越來越強(qiáng)大，越來越智能，可靠性進(jìn)一步提高。
標(biāo)簽： 超聲波換能器
上傳時間： 2022-06-18
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超聲波電源廣泛應(yīng)用于超聲波加工、診斷、清洗等領(lǐng)域，其負(fù)載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負(fù)載，因此換能器與發(fā)生器之間需要進(jìn)行阻抗匹配才能工作在最佳狀態(tài)。串聯(lián)匹配能夠有效濾除開關(guān)型電源輸出方波存在的高次諧波成分，因此應(yīng)用較為廣泛。但是環(huán)境溫度或元件老化等原因會導(dǎo)致?lián)Q能器的諧振頻率發(fā)生漂移，使諧振系統(tǒng)失諧。傳統(tǒng)的解決辦法就是頻率跟蹤，但是頻率跟蹤只能保證系統(tǒng)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(nèi)部動態(tài)支路工作在非諧振狀態(tài)，導(dǎo)致?lián)Q能器功率損耗和發(fā)熱，致使輸出能量大幅度下降甚至停振，在實際應(yīng)用中受到限制。所以，在跟蹤諧振點調(diào)節(jié)逆變器開關(guān)頻率的同時應(yīng)改變匹配電感才能使諧振系統(tǒng)工作在最高效能狀態(tài)。針對按固定諧振點匹配超聲波換能器電感參數(shù)存在的缺點，本文應(yīng)用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型，證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規(guī)律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關(guān)系動態(tài)選擇換能器匹配電感的方法。經(jīng)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(diào)節(jié)電抗值。并給出了實現(xiàn)這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812為核心設(shè)計出實現(xiàn)這一原理的超聲波逆變電源。實驗結(jié)果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現(xiàn)電抗值隨電抗控制度線性無級可調(diào)，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(fù)合控制策略，穩(wěn)態(tài)時，換能器工作在DPLL鎖定頻率上；動態(tài)時，逐步修改匹配電抗大小，搜索輸出電流的最大值，再結(jié)合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現(xiàn)功率連續(xù)可調(diào)。該超聲波換能系統(tǒng)能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率，即使頻率發(fā)生漂移系統(tǒng)仍能保持工作在最佳狀態(tài)，具有實際應(yīng)用價值。
標(biāo)簽： 動態(tài)匹配換能器 超聲波電源
上傳時間： 2022-06-18
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電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車為代表的新能源汽車是實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要行業(yè)之一。IGBT模塊作為新能源汽車的核心，其發(fā)展受到廣泛關(guān)注.IGBT模塊發(fā)展的關(guān)鍵在于改善封裝方式。本文指出了日前的封裝材料在電動汽車逆變器大功率IGBT模塊的封裝過程中存在的缺陷，引入了新型連接材料納米銀焊膏。為了驗證納米銀焊膏的連接性能，以確定其能否應(yīng)用在所需的1GBT模塊的制作過程中，本文首先設(shè)計了單個模擬芯片的燒結(jié)連接實驗，通過微x射線斷層掃描儀、剪切實驗、1描電鏡等檢測手段，對燒結(jié)后的連接層進(jìn)行了全方位的檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然連接層沒有發(fā)現(xiàn)明顯的缺陷，但是剪切強(qiáng)度較低，經(jīng)過分析猜想可能是磁控濺射鍍層的質(zhì)量并不十分可靠，因此又設(shè)計用真芯片和小塊鍍銀銅板的燒結(jié)連接實驗，連接傳況良好，剪切實驗的過程中，發(fā)現(xiàn)是芯片先出現(xiàn)破損，這證明了連接的質(zhì)量是可靠的。因此可以將納米銀焊膏應(yīng)用在IGBT模塊的制作中。本文重點介紹了整個IGBT模塊的制作方法。采用和之前單個芯片燒結(jié)相類似的操作過程，完成整個模塊的燒結(jié)。燒結(jié)完成后通過微 射線斷層掃描儀對燒結(jié)的質(zhì)量進(jìn)行了檢測，通過檢測發(fā)現(xiàn)連接層質(zhì)量良好。模塊燒結(jié)連接之后，更做出最終成型的IGBT模塊，還需要經(jīng)過外殼設(shè)計與制造、打線、灌度、組裝等工T藝，從而得到最終的成品，并通過晶體管特性測試儀對模塊的基本電性能進(jìn)行了檢測。
上傳時間： 2022-06-20
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1引言由于環(huán)境溫度、濕度、油污等外界條件對諸如預(yù)付費水表、預(yù)付費燃?xì)獗怼㈩A(yù)付費熱量表等接觸式卡表的影響明顯，卡座磨損、腐蝕，以及潮氣、灰塵等大大縮短了對卡表的使用壽命，因此非接觸卡表已成為當(dāng)前發(fā)展趨勢。這里給出了一種基于射頻器件MFRCS22"的智能儀表設(shè)計，提高了智能儀表的使命壽命。2 MFRC522簡介2.1 MFRC522的特點MFRC522采用串行通信方式與主機(jī)通信，可根據(jù)用戶需求，選用SPIPC或串行UART工作模式，有利于減少連線，縮小PCB板面積，降低成本。MFRC522主要特點如下：高度集成的調(diào)制解調(diào)電路，采用少量外部器件，即可將輸出驅(qū)動級接至天線；支持ISO/EC 14443 TypeA接口和MIFARE通信協(xié)議；支持多種主機(jī)接口：10 Mbitls的SPI接口；PC接口，快速模式的速率為400 Kbit/s，高速模式的速率為3400 Kbitls；串行UART，傳輸速率可以高達(dá)1 228.8 kbits，取 RS232 口；特有的發(fā)送器掉電機(jī)制可關(guān)團(tuán)內(nèi)部天線驅(qū)動器，即關(guān)閉RF場，達(dá)到低功耗；內(nèi)置溫度傳感器，在過熱時自動停止RF發(fā)射；獨立的多組電源供電，避免相互干擾，優(yōu)化EMC特性和信號退構(gòu)性能；25 V-3.6 V的低壓、低功耗，采用5 mmx5mmx0.85 mm的超小型HVQFN32封裝。
上傳時間： 2022-06-20
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1854年，伊萊沙·格雷夫斯·奧的斯成功發(fā)明了第一臺電梯。一個多世紀(jì)以來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電梯已成為人類物質(zhì)文明的重要標(biāo)志。現(xiàn)代樓宇中，單臺電梯已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需求，為了進(jìn)一步縮短人們的侯梯時間、減少能源消耗，除了安裝多臺電梯外，更要采用優(yōu)化的管理控制策略來提高電梯群的運行效率和服務(wù)質(zhì)量。正是在這樣的背景下，電梯群控系統(tǒng)（ECCS）應(yīng)運而生。本文以基于PLC技術(shù)的群控電梯的主從站設(shè)計為主要研究對象，介紹了當(dāng)前電梯控制的主流方法，結(jié)合國內(nèi)外在電梯控制領(lǐng)域的相關(guān)研究成果，分析了電梯群控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成，通過討論電梯控制系統(tǒng)的組成，闡述了可編程控制器（西門子PLC）在群控電梯控制中的應(yīng)用，并結(jié)合群控電梯系統(tǒng)介紹了主從式S7-200PP1通信的設(shè)計方法。最后，利用西門子PLC編程的程序控制方式，提出了六層群控電梯的PLC系統(tǒng)的總體設(shè)計方案、設(shè)計過程、組成，列出了主要控制電路、電梯的控制梯形圖及指令表，并給出了系統(tǒng)組成框圖和程序流程圖，設(shè)計了一套完整的電梯群控系統(tǒng)方案.實現(xiàn)兩臺電梯的群控運行，解決了繼電器一接觸器可靠性差、安裝調(diào)試周期長、接線復(fù)雜等缺點。在實際應(yīng)用中，S7-200PPI協(xié)議可菲、穩(wěn)定、操作簡單，其特有的網(wǎng)絡(luò)讀寫指令簡化了編程設(shè)計，降低了編程的錯誤率。
標(biāo)簽： 電梯群控系統(tǒng) plc ECCS
上傳時間： 2022-06-21
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變頻器是指利用電力電子器件將工頰的交流電源變換為用戶所需頻率的交流電源，它分為直接變頻（交一交變頻）和間接變頻（交一直-交變頻），間接變頻技術(shù)在穩(wěn)頻穩(wěn)壓和調(diào)頻調(diào)壓的利用率以及變頻電源對負(fù)載特性的影響等方面，都具有明顯的優(yōu)勢，是目前變頻技術(shù)領(lǐng)域普遍采取的方式，本課題所研究的正是間接變頻中的脈寬調(diào)制（PWM）變頻器技術(shù)由于IGBT器件的開關(guān)速度很快，當(dāng)IGBT關(guān)斷或績流二極管反向恢復(fù)時會產(chǎn)生很大的di/dr，該dild在主電路的布線電感上引發(fā)較大的尖峰電壓（關(guān)斷浪涌電壓）.在采用PWM開關(guān)控創(chuàng)模式的IGBT變頻器中，IGBT的開關(guān)狀態(tài)不但與PWM脈沖有關(guān)，還與變頻器主電路元器件及負(fù)載特性有很大關(guān)系，為了確保IGBT安全可靠的工作，有必要進(jìn)一步分析主電路和緩沖電路各器件的工作情況和接相過程，以期設(shè)計出有效的IGBT保護(hù)電路。本文推導(dǎo)了兩電平PWM三相變頻器的數(shù)學(xué)模型，對變頻器主電路的換相過程及緩沖電路的工作方式利用PSIM軟件進(jìn)行了細(xì)致的仿真分析，同時也仿真研究了布線電感及緩沖電路各參數(shù)對1GBT關(guān)斷電壓的影響；詳細(xì)介紹了變頻器所包含的各電路環(huán)節(jié)的理論基礎(chǔ)及設(shè)計過程：并在大量的文獻(xiàn)資料和相關(guān)仿真分析的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出套級沖電路器件參數(shù)的計算公式，實踐表明計算結(jié)果符合要求并取得了良好的效果。經(jīng)過大量的實驗和反復(fù)的改進(jìn)，并給出了調(diào)試結(jié)果及變頻器的額定輸出電壓、電流波形。通過將試驗結(jié)果與理論外析進(jìn)行比較驗證，證明了理論分析的合理性，本文所研究設(shè)計的變頻器性能穩(wěn)定，運行可靠，完全滿足設(shè)計要求.
上傳時間： 2022-06-21
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本文開展的主要工作如下：1，設(shè)計實現(xiàn)了可通過藍(lán)牙、語音和Wi-Fi三種方式控制的智能家居電源開關(guān)控制器。設(shè)計了元器件電路、PCB線路和Android UI界面，可應(yīng)用于Android手機(jī)、平板、藍(lán)牙程式實施進(jìn)程控制，改變了傳統(tǒng)家居布線模式，可免開關(guān)布線，也可相容已有線路布局，還可與各種智能家庭系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接。借助熱成像實驗測試了環(huán)境溫度對該控制器的影響，并對控制器的性能做了全面的分析和研究。2基于穩(wěn)定性、安全性、易于擴(kuò)展及便于施工的原則，規(guī)劃了整個智能家居終端控制系統(tǒng)的通信協(xié)議和組網(wǎng)方式，選用支持OpenWrt系統(tǒng)的哦耶路由器改裝成中控智能家庭網(wǎng)關(guān)。以CO傳感器監(jiān)控報警為例，實驗驗證了整個系統(tǒng)的可行性。3本文使用藍(lán)牙組網(wǎng)，相對于ZigBee功耗更低。在消費電子領(lǐng)域，藍(lán)牙具有更多優(yōu)勢，也得到了越來越多的青睞。隨著藍(lán)牙自組網(wǎng)技術(shù)（BLE Mesh）的發(fā)布，進(jìn)一步規(guī)范了基于IPv6數(shù)據(jù)包的交換設(shè)備間的藍(lán)牙通信，克服了短距離通信和限制通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺陷，可免疫電磁干擾。藍(lán)牙的另一大優(yōu)勢就是可直接與手機(jī)連接，必將成為近程通信發(fā)展的主要方向。注：本文第三章電源開關(guān)控制器是獨立開發(fā)準(zhǔn)備投放市場的產(chǎn)品，后來和藍(lán)牙CSR廠商有合作，其提供了CSR1010藍(lán)牙芯片及開發(fā)API，所以在架構(gòu)整個智能家居終端控制系統(tǒng)時，整個系統(tǒng)內(nèi)所選用的藍(lán)牙芯片都用的是廠商提供的CSR1010芯片，組建BLE mesh網(wǎng)絡(luò)。
上傳時間： 2022-06-23
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之所以想寫此文，一是因為筆者和智能小車打了多年交道，頗有一番心得，想與大家分享；二是目前智能小車DIY 似乎很熱，近日用Google 搜了一下，竟然有84 萬余條，雖說和那些時尚、八卦無法相比，但就一個科技類的內(nèi)容，能有如此數(shù)量實屬不易。要討論智能小車DIY，首先應(yīng)明確定義何謂“智能小車”？所謂“智能小車”，按筆者的理解應(yīng)該是：具備感知環(huán)境能力，并且能對之做出相應(yīng)反應(yīng)的、能自動行駛的小車。之所以稱之為“智能小車”，其與遙控車模和玩具的最大差別在于：能對環(huán)境做出反應(yīng)，并且能脫離人工操縱自動行駛。至于感知環(huán)境的能力強(qiáng)弱、反應(yīng)的準(zhǔn)確與否只是其“智能”的高低，并不改變“智能小車”的實質(zhì)。按此判斷，尋跡小車、自動避障小車算，用手機(jī)遙控的小車、通過WiFi 控制的小車嚴(yán)格說不算，雖然看上去技術(shù)比前者先進(jìn)，但就其本質(zhì)而言，只能算是換了個遙控的通道和遙控器，其本質(zhì)還是遙控車。除非小車執(zhí)行的是“跟蹤一個物體、前進(jìn)到某個位置”等高級命令，而不是那種左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、前進(jìn)、后退之類的簡單動作。
標(biāo)簽： 智能小車
上傳時間： 2022-06-23
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5KW_PCS逆變器_并網(wǎng)充放電，并網(wǎng)離網(wǎng)切換STM32F103為主控主控平臺：STM32F103RCT6逆變拓?fù)洌喝珮蚬δ埽翰⒕W(wǎng)充電、放電；并網(wǎng)離網(wǎng)自動切換；485通訊，在線升級；描述：本方案適用于戶用儲能系統(tǒng)，提供完善的通訊協(xié)議適配BMS和上位機(jī) 本方案可實現(xiàn)并網(wǎng)充電、放電；自動判斷并離網(wǎng)切換；可實現(xiàn)并機(jī)功能；風(fēng)扇智能控制；提供過流、過壓、短路、過溫等全方位的保護(hù)基于arm的方案區(qū)別于DSP，提供一種性價比極高的選擇可在此基礎(chǔ)上開發(fā)各衍生的電源產(chǎn)品
上傳時間： 2022-06-24
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