摘要：以N溝道増強型場效應管為核心，基于H橋PWM控制原理，設計了一種直流電機正反轉(zhuǎn)調(diào)速驅(qū)動控制電路，滿足大功率直流電機驅(qū)動控制。實驗表明該驅(qū)動控制電路具有結構簡單、驅(qū)動能力強、功耗低的特點。關鍵詞：N溝道增強型場效應管；H橋；PWM控制；電荷泵；功率放大；直流電機1引言長期以來，直流電機以其良好的線性特性、優(yōu)異的控制性能等特點成為大多數(shù)變速運動控制和閉環(huán)位置伺服控制系統(tǒng)的最佳選擇。特別隨著計算機在控制領域，高開關頻率、全控型第二代電力半導體器件（GTR、GTO、MOSFET.、IGBT等）的發(fā)展，以及脈寬調(diào)制（PWM直流調(diào)速技術的應用，直流電機得到廣泛應用。為適應小型直流電機的使用需求，各半導體廠商推出了直流電機控制專用集成電路，構成基于微處理器控制的直流電機伺服系統(tǒng)。但是，專用集成電路構成的直流電機驅(qū)動器的輸出功率有限，不適合大功率直流電機驅(qū)動需求。因此采用N溝道増強型場效應管構建H橋，實現(xiàn)大功率直流電機驅(qū)動控制。該驅(qū)動電路能夠滿足各種類型直流電機需求，并具有快速、精確、高效、低功耗等特點，可直接與微處理器接口，可應用PWM技術實現(xiàn)直流電機調(diào)速控制。2直流電機驅(qū)動控制電路總體結構直流電機驅(qū)動控制電路分為光電隔離電路、電機驅(qū)動邏輯電路、驅(qū)動信號放大電路、電荷泵路、H橋功率驅(qū)動電路等四部分，其電路框圖如圖1所示。由圖可以看出，電機驅(qū)動控制電路的外圍接口簡單。其主要控制信號有電機運轉(zhuǎn)方向信號Dir電機調(diào)速信號PWM及電機制動信號 Brake，vcc為驅(qū)動邏輯電路部分提供電源，Vm為電機電源電壓，M+、M-為直流電機接口。
上傳時間： 2022-04-10
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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(diào)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(qū)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(yōu)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(jié)省了成本。同時開創(chuàng)性的研發(fā)了自動根據(jù)運行環(huán)境調(diào)節(jié)的自適應變頻算法，使我們的變頻調(diào)速器可以在電網(wǎng)條件惡劣的鄉(xiāng)村山區(qū)工作，由此該變頻器已被一家民用水泵生產(chǎn)企業(yè)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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電動汽車充電樁是大力發(fā)展電動汽車的基礎設施，也是電動汽車產(chǎn)業(yè)化和市場化的重要前提。目前，我國已經(jīng)逐步展開了電動汽車充電系統(tǒng)的建設，在我國的某些城市相繼開始建立電動汽車充電樁、充電站，但是我國對充電設備的關鍵技術研究尚且不夠深入，相關的標準體系法律政策建設也有待完善，這在一定程度上限制了電動汽車的推廣和普及。電動汽車充電樁電動汽車提供直流充電電源，主要安裝于停車場及住宅等區(qū)域，是電動汽車常規(guī)充電的主要設備。本文研究內(nèi)容歸納如下: (1)給出了電動汽車充電樁的總體構造，提出了充電樁的功能要求和技術指標，針對所提出的要求，制定方案。采用威綸通公司的人機界面產(chǎn)品MT6070iH進行設計，實現(xiàn)人機交互，開發(fā)了電動汽車充電樁在整個工作過程中的所有的用戶操作界面，人機界面是用戶和機器的接口，也是唯一的用戶可以操作充電樁的窗口，界面的設計需要考慮到實用性與易操作性，并同時增強用戶使用的體驗感受。 (2)采用單片機ATmega16L設計了電動汽車充電樁的主控板，主控板的作用是用來協(xié)調(diào)整個充電樁AC/DC部分和DC/DC部分的協(xié)同工作，主控板還要實現(xiàn)與人機界面的通信功能，人機界面接受用戶的操作指令，然后將指令傳送給主控板，主控板控制整個充電樁的工作，實現(xiàn)HMI和主控板的數(shù)據(jù)通信。 (3)設計了電動汽車充電樁控制系統(tǒng)的軟件部分，主要是主控板中ATme ga16的程序設計，程序設計主要包括DA子程序，AD子程序，故障檢測子程序，PI子程序等，針對鉛酸電池的充電特性，通過程序的檢測，設計了鉛酸蓄電池的三段式充電控制程序包括初充電，恒壓充電，恒流充電，涓流充電的控制。 (4)對設計的充電樁系統(tǒng)進行了測試，驗證了充電樁的工作性能，包括對設計的HMI界面測試，以及對充電樁的總體性能測試，測試的結果表明所設計的電動汽車充電樁方便操作，具有較強的穩(wěn)定性和抗擾動能力，能夠在輸出全功率范圍內(nèi)穩(wěn)定的工作。 測試結果表明，設計的樣機能夠很好的實現(xiàn)人機交互，HMI中每個界面按照用戶的操作有序的跳轉(zhuǎn)，不出現(xiàn)花屏，具有充電進度顯示，計費顯示，故障顯示等功能。同時整個充電樁具有一定的抗干擾能力，輸出功率5KW，最大輸出電流20A，最大輸出電壓400V，并達到了設計初期提出的技術要求。
標簽： 電動汽車 人機交互 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2022-05-28
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超聲波換能器由于負載的變化以及外界環(huán)境的變化等因素，導致超聲波電源的輸出頻率與諧振頻率不匹配，從而使清洗效果不佳。超聲波電源是超聲清洗機的核心部分，為實現(xiàn)其高效穩(wěn)定的工作，需要對其工作頻率進行自動跟蹤控制。為此，本文設計了基于單片機PIC16F886為控制核心的超聲波電源，其額定輸出功率為600W，工作頻率為20kHz，并實現(xiàn)了對頻率的實時跟蹤控制。主要研究內(nèi)容如下： 首先，根據(jù)超聲波電源的性能指標要求，設計了超聲波電源主電路系統(tǒng)，主電路系統(tǒng)由整流濾波電路、逆變電路、匹配電路等單元組成，逆變電路采用全橋逆變拓撲結構，文中對主電路系統(tǒng)進行了詳細分析與設計，并采用Multisim仿真軟件對主電路系統(tǒng)各個部分進行仿真。 其次，設計了超聲波電源頻率跟蹤的控制方案，該控制方案采用鎖相環(huán)頻率跟蹤的控制思路并結合PID控制方法。為此設計了相應的控制軟件，采用C語言編寫主程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、PID控制程序等。 最后，以PIC16F866單片機芯片為控制核心，設計了超聲波電源控制系統(tǒng)，主要包括采樣電路、驅(qū)動電路、單片機外圍電路等，分析了其工作原理。并采用Proteus軟件對控制系統(tǒng)進行仿真。仿真結果表明，所設計的超聲波電源控制系統(tǒng)能實現(xiàn)頻率自動跟蹤，與超聲波換能器相匹配，工作在諧振狀態(tài)，達到了設計要求。
上傳時間： 2022-06-11
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【摘要】數(shù)字化技術隨著低成本、高性能控制芯片的出現(xiàn)而快速發(fā)展，同時也推動著開關電源向數(shù)字控制發(fā)展。文章利用一款新型數(shù)字信號控制器（DSC）ADP32，完成了基于DSC的數(shù)字電源應用研究，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，精確時序的同步整流技術，以及PWM控制信號的產(chǎn)生等，最后用一臺200w樣機驗證了數(shù)字控制的系統(tǒng)性能。【關鍵詞】數(shù)字信號控制器；同步整流；PID控制；數(shù)字拉制1引言隨著半導體行業(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)字電源越來越備受關注，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，逐漸成為電源技術的研究熱點.數(shù)字電源（digital powerspply）是一種以數(shù)字信號處理器（DSP）或微控制器（MCU）為核心，將數(shù)字電源驅(qū)動器、PWM控制器等作為控制對象，能實現(xiàn)控制、管理、監(jiān)測功能的電源產(chǎn)品。具有可以在一個標準化的硬件平臺上，通過更新軟件滿足不同的需求".ADP32是一款集實時處理（DSP）與控制（MCU）外設功能與一體的數(shù)字信號控制器，不但可以簡化電路設計，還能快速有效實現(xiàn)各種復雜的控制算法。2數(shù)字電源系統(tǒng)設計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。
標簽： 數(shù)字電源
上傳時間： 2022-06-18
上傳用戶：jiabin
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(zhuǎn)變?yōu)闄C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(fā)生器之間需要進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(huán)境溫度或元件老化等原因會導致?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，在實際應用中受到限制。所以，在跟蹤諧振點調(diào)節(jié)逆變器開關頻率的同時應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(shù)學模型，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為核心設計出實現(xiàn)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(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)，具有實際應用價值。
標簽： 動態(tài)匹配換能器 超聲波電源
上傳時間： 2022-06-18
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本文在分析了中大功率IGBT特性、工作原理及其驅(qū)動電路原理和要求的基礎上，對EXB841，M57962AL，2SD315A等幾種驅(qū)動電路的工作特性進行了比較。并針對用于輕合金表面防護處理的特種脈沖電源主功率開關器件驅(qū)動電路運行中存在的問題對驅(qū)動電路提出了功能改進和擴展方案，進行了實驗調(diào)試，并成功地應用于不同功率容量1GBT模塊的驅(qū)動，運行情況良好，提高了電源的可靠性。針對電源設備的進一步功率擴容要求，采用IGBT模塊串、并聯(lián)運行方案。對并聯(lián)模塊的均流、同步觸發(fā)、散熱、布局、布線等問題進行了詳細的分析和討論，同時也討論了串聯(lián)模塊的均壓、驅(qū)動等問題，并用仿真電路對串并聯(lián)模塊的工作特性進行了仿真分析。最后將IGBT串并聯(lián)方案成功地應用于表面處理特種電源中，實際運行表明1GBT模塊的串并聯(lián)擴容是可行的。關鍵i：IGBT，驅(qū)，串聯(lián)，并聯(lián)功率開關器件在電力電子設備中占據(jù)核心的位置，它的可靠工作是整個裝置正常運行的基本條件。[1）在主電路拓撲設計和功率開關器件選取合理的前提下，如何可靠地驅(qū)動和保護主開關器件顯得十分關鍵。功率開關器件的驅(qū)動電路是主電路與控制電路之間的接口，是電力電子裝置的重要部分，對整個設備的性能有很大的影響，其作用是將控制回路輸出的PWM脈沖放大到足以驅(qū)動功率開關器件。簡而言之，驅(qū)動電路的基本任務就是將控制電路傳來的信號，轉(zhuǎn)換為加在器件控制端和公共端之間的可以使其導通和關斷的信號。同樣的器件，采用不同的驅(qū)動電路將得到不同的開關特性。采用性能良好的驅(qū)動電路可以使功率開關器件工作在比較理想的開關狀態(tài)，同時縮短開關時間，減小開關損耗，對裝置的運行效率、可靠性和安全性都有重要的意義。因此驅(qū)動電路的優(yōu)劣直接影響主電路的性能，因此驅(qū)動電路的合理化設計顯得越來越重要。
標簽： igbt
上傳時間： 2022-06-19
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本設計通過采用單片機控制液晶屏進行車速里程表的設計，能夠有效降低車速里程表的電源功率損耗，從而降低了能源消耗，使電瓶的使用時間更加長久.本課題對于車速里程表的技術發(fā)展具有非常重要的意義。本設計主要完成了以AT89C52為核心的數(shù)字顯示式車速里程表的研制。硬件電路設計，繪制出控制系統(tǒng)電路原理圖、繪制出控制系統(tǒng)PCB圖；軟件設計，繪制出軟件流程圖、編寫并調(diào)試軟、硬件.FC總線作為中行擴展總線，它的推出為新一代單片機設計帶來了極大的方便，有利于系統(tǒng)設計的模塊化和標準化，而AT89C52作為ATMEL公司新一代8位COMS微處理器，擁有8K字節(jié)的可編程存儲器和可擦除只讀存儲器。PCF8566是真正的不需要外圍器件即可工作的LCD驅(qū)動器，加上二總線rC數(shù)據(jù)傳輸結構使其與微控制器的連線也減至最低，因而最大限度地減少了顯示系統(tǒng)的開銷由本設計可以看出單片機控制系統(tǒng)MCU在電子產(chǎn)品設計、開發(fā)中的作用越來越重要。該產(chǎn)品的研制推動了微處理器在汽車儀表行業(yè)中的應用速度，同時該產(chǎn)品同時該產(chǎn)品具有很好的市場競爭力和廣闊的應用前景。
上傳時間： 2022-06-20
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本文主要是基于氮化鋅（GaN）器件射頻功率放大電路的設計，在s波段頻率范圍內(nèi)，應用CREE公司的氮化稼（GaN）高電子遷移速率品體管（CGH40010和CGH40045）進行的寬帶功率放大電路設計.主要工作有以下幾個方面：首先，設計功放匹配電路。在2.7GHz~3.5GHz頻帶范圍內(nèi)，對中間級和末級功放晶體管進行穩(wěn)定性分析并設置其靜態(tài)工作點，繼而進行寬帶阻抗匹配電路的設計。本文采用雙分支平衡漸變線拓撲電路結構，使用ADS軟件對其進行仿真優(yōu)化，設計出滿足指標要求的匹配電路。具體指標如下：通帶寬度為800MHz，在通帶范圍內(nèi)的增益dB（S（2，1）>）10dB、駐波比VSWR1<2.VSWR2<2，3dB輸出功率壓縮點分別大于40dBm46dBm，效率大于40%.其次，設計功放偏置電源電路。電路要求是負電壓控制正電壓并帶有過流保護功能，借助Orcad模擬電路仿真軟件，設計出滿足要求的電源電路。最后，分別運用AutoCAD和Altium Designer Summer 08制圖軟件，繪制了功率放大電路和偏置電源電路的印制電路板，并通過對硬件電路的調(diào)試，最終使得整體電路滿足了設計性能的要求。
上傳時間： 2022-06-20
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在當今能源短缺的情況下，電動車的發(fā)展變的尤為重要。車用電機控制器是電動汽車的最關鍵的部分之一，受到了國內(nèi)外學者的高度重視，近些年來發(fā)展也非常迅速。永磁同步電動機因有高效率、高功率密度、調(diào)速性能好等優(yōu)點，被用作電動汽車驅(qū)動電機，對其控制方法的研究很有意義.IGBT是永磁同步電機控制器的核心部件，然而IGBT驅(qū)動效果的好壞對電機驅(qū)動的安全性和可靠性有非常大影響，所以對IGBT驅(qū)動技術的研究很意義。本文首先對永磁同步電機建立了數(shù)學模型，并介紹了矢量控制方法和空間矢景脈寬調(diào)制（SVPWM）技術，并在MATLAB/Simulink環(huán)境下對SVPWM進行仿真。本論文以TMS320F2812為主控芯片，在該控制器中還包括了電源電路、信號檢測電路和保護電路等，在論文中對每一硬件部分做了詳細的介紹，分析了每個電路的功能和作用。同時介紹了軟件流程，重點介紹了中斷部分的軟件流程，并對位置信號處理和校正做了詳細說明，在硬件電路中著重分析了驅(qū)動電路部分。對IGBT的選型做了詳細的介紹，并對驅(qū)動電路的要求做了進一步的說明。在本論文中驅(qū)動芯片選用的是HCPL-316J，it IGBT開通和關斷所需的+15V和-5V電壓，由所設計的開關電源電路提供。同時對IGBT的通態(tài)損耗和開關損耗做了分析，并對引起損耗的參數(shù)做了分析說明。最后為了驗證控制器的特性，在實驗臺架上做了大量的實驗，驗證了控制器的整體方案的設計。通過實驗證明該控制器能夠在電動車中可靠運行。
標簽： 永磁同步電機控制 igbt驅(qū)動
上傳時間： 2022-06-21
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