近年来，随着电子技术的快速发展，使得低电压、大电流电路为未来主要发展趋势。低电压、大电流工作有利于提高工作电路的整体功率，但同时也给电路设计带来了新的问题。传统的变换器中常采用普通二极管或肖特基二极管整流方式，在低压、大电流输出的电路中，应用传统二极管整流的电路，其整流的损耗比较大，工作效率比较低。一般普通二极管的压降为1.0-1.3V，即便应用压降较低的肖特基二极管（SBD），产生压降一般也要有0.5V左右，从而使整流的损耗增加，电源的工作效率降低，己经不能满足现代开关电源高性能的需求。因此，应用同步整流（SR）技术可达到此要求，即应用功率MOS管代替传统的二极管整流。由于功率MOS管具有导通电阻很低、开关时间较短、输入阻抗很高的特点，很大程度的减少了开关功率MOS管整流时的损耗，使得工作效率有一个显著提高，因此功率MOS管以成为低压大电流功率变换器首选的整流器件。要想得到经济、高效的变换器，同步整流技术与反激变换器电路结合将会是一个很好的选择。反激变换器拓扑电路的优点是电路结构简单、输入与输出电气隔离、输入、输出工作电压范围较宽，可以实现多路的输出，因而在高电压、低电流的场合应用广泛，特别是在5~200W电源中一般采用反激变换器。
标签： 开关电源
上传时间： 2022-06-25
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电源是电子设备的重要组成部分，其性能的优劣直接影响着电子设备的稳定性和可靠性，随着电子技术的发展，电子设备的种类越来越多，其对电源的要求也更加灵活多样，因此如何很好的解决系统的电源问题已经成为了系统成败的关键因素。本论文研究选取了BICMOS工艺，具有功耗低、集成度高、驱动能力强等优点.根据电流模式的PWM控制原理，研究设计了一款基于BICMOS工艺的双相DC-DC电源管理芯片。本电源管理芯片自动控制两路单独的转换器工作，两相结构能提供大的输出电流，但是在开关上的功耗却很低。芯片能够精确的调整CPU核心电压，对称不同通道之间的电流。本电源管理芯片单独检测每一通道上的电流，以精确的获得每个通道上的电流信息，从而更好的进行电流对称以及电路的保护。文中对该DC-DC电源管理芯片的主要功能模块，如振荡器电路、锯齿波发生电路、比较器电路、平均电流电路、电流检测电路等进行了设计并给出了仿真验证结果。该芯片只需外接少数元件就可构成一个高性能的双相DC-DC开关电源，可广泛应用于CPU供电系统等。通过应用Hspice软件对该变换器芯片的主要模块电路进行仿真，验证了设计方案和理论分析的可行性和正确性，同时在芯片模块电路设计的基础上，应用0.8umBICMOS工艺设计规则完成了芯片主要模块的版图绘制，编写了DRC.LVS文件并验证了版图的正确性。所设计的基于BICMOS工艺的DC-DC电源管理芯片的均流控制电路达到了预期的要求。
标签： DC-DC电源管理
上传时间： 2022-06-26
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系统原理说明：结构上，该逆变器采用模块化的设计思想，分别为升压模块、逆变模块、低通滤波器等。通过升压模块M1进行DC/DC变化，将输入110VDC电压转换350VDC，然后通过逆变模块M2进行DC/AC变换，输出三相200VAC的SPWM波，最后经过输出滤波器滤波后输出三相200V正弦波。逆变器仅在紧急情况下使用，系统上采用了简洁、可靠的设计思想，对外接口只有电压110V输入一组，3相交流输出一组，启动信号一组和故障指示一组，见图2:110V+为110V电源输入正极；110VG为110V电源输入负极；START1与START2为紧急逆变器启动控制；FAULT1与FAULT2为紧急逆变器故障报警信号端口；U、V、W为逆变器的3相200V输出端。逆变器长期处于冷待机状态，当接收到启动信号之后，紧急逆变器开始工作。当空调主电源无法为空调提供电源的时候，地铁车辆内的控制器将吸合内部的无源触头作为紧急逆变器的启动信号（即图2中START1与START2闭合导通时，紧急逆变器启动）。紧急逆变器启动信号回路形成后，如果输入电压正常、逆变器无故障时，紧急逆变器将在20s内完成启动并开始稳定工作。紧急逆变器正常工作时，故障报警触点处于吸合状态；紧急逆变器出现故障时，三相输出停止，故障报警触点断开。（即：正常时，FAULT1与FAULT2闭合导通；故障时，FAULT1与FAULT2开路。）
上传时间： 2022-07-01
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脉宽调制(PWM)DC/DC充全桥变换器适用于中大功率变换场合，为了实现其高效率、高功率密度和高可靠性，有必要研究其软开关技术。《脉宽调制DC/DC全桥变换器的软开关技术（第二版）》系统阐述PWM DC/民金桥变换器的软开关技术。系统提出DC/DC金桥变换器的一族PWM控制方式，并对这些PWM控制方式进行分析，指出为了实现PWM DC/DC全桥变换器的软开关，必须引人超前桥臂和滞后桥臂的概念，而且超前桥臂只能实现零电压开关(ZVS)，滞后桥臂可以实现ZVS或零电流开关(ZCS)钮根据超前桥臂和滞后桥臀实现软开关的方式，将软开关PWM DC/DC全桥变换器归纳为ZVS和ZVZCS两种类型，并讨论这两类变换器的电路拓扑、控制方式和工作原理。提出消除输出整流二极管反向恢复引起的电压振荡的方法，包括加入籍位二极管与电流互感器和采用输出倍流整流电路方法。介绍PWM DC/DC全桥变换器的主要元件，包括输入滤波电容、高频变压器、输出滤波电感和滤波电容的设计，介绍移相控制芯片UC3875的使用以及IGBT和MOSFET的驱动电路，给出一种采用ZVS PWM DC/DC全桥变换器的通讯用开关电源的设计实例。
标签： 脉宽调制 DC/DC全桥变换器 软开关
上传时间： 2022-07-05
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本文针对传统放大器信噪分离能力弱，无法检测微弱信号这一现状，设计了一个基于AD630的锁相放大器。系统以开关式相关器为锁相放大器的核心部分进行设计，具有电路简单、运行速度快、线性度高、动态范围大、抗过载能力强等优点。本文设计的锁相放大器硬件主要包括信号通道模块、参考通道模块、相关器模块、电源模块、电压检测模块、显示模块等部分。信号通道模块的输入级通过并联多个放大器的方式有效降低了噪声，通过跟踪带通滤波电路提高了信噪比；参考通道模块包含参考电压放大器、锁相环电路和相移器电路三个部分，可以将输入信号放大10~10000倍：相关器模块是锁相放大器的核心部分，采用高信噪比的AD630芯片进行电路设计，包括相敏检波电路（PSD）和低通滤波电路；电源模块由集成三端稳压器构成，通过模拟电源和数字电源隔离的方式有效降低了电源纹波：电压检测模块通过电阻分压的方式提高了可检测范围；显示模块为数字电压表ZF5135-DC2V，直观显示被检测信号。本文利用Altium Designer软件绘制PCB板对电路进行了测试，结果表明系统能够准确检测到uV级别的信号，并且信噪比较高。相位差在0~360°范围内连续调节时，能够将较微弱的信号从噪声的背景中提取出来并进行放大。同时该系统各级电路之间采用直接耦合的方式，对于频率较低的信号，仍然能进行锁相放大。设计中对锁相放大器理想和非理想模型进行了仿真对比，结果表明在未掺杂噪声时，信号通道将输入信号放大10倍，相位改变180°。最后根据行为级建模和电路实物焊接两种方法进一步分析验证了锁相放大器的工作机理。
上传时间： 2022-07-11
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无刷直流电机结构简单、运行可靠、维护方便、效率高．介绍一种无刷直流电机位置检测方法，利用反电动势过零点检测电动机换相，给出无刷直流电动机的换相点估算方法．利用 ＳＴＭ８Ｓ的中断功能，采用三段式起动，实现对电动机换相控制和实时监控．设计了反电动势检测简化电路、电流检测与保护电路、主要的 Ｉ／Ｏ口；最后采用 ＺＷ－５７ＢＬ０１无刷直流电机进行实验，实验表明，该方法电动机起动平稳，调速范围广、实现容易、成本低，具有较高的应用价值．无刷直流电机没有机械换相的限制，结构简单、运行可靠、维护方便；易于小型化、成本低、调速特性好、效率高［１－４］．无刷直流电机主要由电机本体、转子位置检测器、逆变器和控制器组成；按位置传感器分类，可分为有位置传感器式和无位置传感器式［１－２］，其中传感器常用霍尔位置传感器和光码盘［１］，文献［５－７］给出了有位置传感器的无刷直流电机控制方法，采用有位置传感器控制，能较好地进行位置检测，但不利于系统小型化，会增加电机系统的成本，且不易维护．
上传时间： 2022-07-12
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1.系统总体控制方案的确定。通过了解和分析国内外摩托车用发动机控制技术的发展现状，提出采用无回油燃油供给系统、电子控制进气道喷射、直流双电容点火加三元催化转化器的总方案。通过测量进气压力与发动机转速来确定基本喷油脉宽和基本点火提前角，根据蓄电池电压、缸体温度以及节气门开度等信号来修正喷油脉宽。在高速大负荷工况下，利用爆震传感器对点火提前角进行闭环控制。控制系统中的执行器主要包括电容点火式高压包、燃油泵和喷油器。2.电子控制单元ECU（electric control unit）的硬件电路设计。根据系统的设计目标自主开发了ECU的硬件电路，硬件电路的主要功能模块包括发动机信号采集与处理、执行器的驱动、直流反激式升压电路、电容充放电控制电路、微控制器控制电路及与上位机通信电路等，试验证明这些电路模块的性能稳定可靠。3.发动机控制软件及上位机标定软件的设计。研究了发动机在各工况下的点火和喷油、怠速、安全保护等控制策略，并且自行开发了与之相匹配的上位机标定软件和通信协议。4.完成了发动机台架标定试验。通过上位机标定软件和发动机台架完成对ECU控制策略的验证以及参数标定，并对比分析了本电控系统发动机与原化油器发动机的万有特性和排放性能。
标签： arm cortex-m0 摩托车发动机控制系统
上传时间： 2022-07-12
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本文首先介绍了无刷直流电机的结构和工作原理，然后论述了无刷直流电机的控制技术和策略。为了验证控制算法和控制策略的合理性，在分析无刷直流电机（BLDC）数学模型的基础上，提出了一种无刷直流电机控制系统仿真建模的方法。本文在Matlab/Simulink环境下，构建了无刷直流电机系统的仿真模型，并详细介绍了控制系统的各个子模块。该系统采用双闭环控制：速度环采用离散PID控制，根据滞环电流跟踪型PWM逆变器原理实现电流控制。在建立仿真模型的基础上，本论文对模型进行了仿真。观察电机的相电流、反电动势、转速、输出电磁转矩等参数，并进行了分析。仿真和试验结果与理论分析一致，验证了该方法的合理性和有效性。该仿真模型适用于验证其他控制算法的合理性，并且为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。关键词：无刷直流电机；建模；仿真；电流滞环；Matlab
上传时间： 2022-07-18
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无刷DC（BLDC）马达诚如其名所示，没有传统马达中容易磨损的电刷，而是用电子控制器取代，进而提升机体可靠度。此外，BLDC马达比相同功率输出的有刷马达体型更小、重量更轻，因此非常适合空间狭窄的应用。由於BLDC马达的定子与转子之间并无机械或电气触点，因此需要其他方式指出元件零件的相对位置，以便提升马达控制。BLDC马达有两种方式能达到控制，包括采用霍尔传感器以及量测反电动势。上一篇文章已经探讨霍尔效应传感器架构的控制方式（请参阅TechZone的《在BLDC系统中使用回路控制》文章），本文将详述另一个方式：反电动势。舍弃传感器BLDC马达舍弃传统马达中当作机械性整流子的磨损性元件，因此能提升可靠度。此外，BLDC马达提供高扭力/马达尺寸比、快速动态响应，以及几乎无声的操作。
标签： bldc
上传时间： 2022-07-19
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高频化、高功率密度和高效率，是DC/DC变换器的发展趋势。传统的硬开关变换器限制了开关频率和功率密度的提高。移相全桥PWNZVSDC/DC变换器可以实现主开关管的ZVS，但滞后桥臂实现ZVS的负载范围较小：整流二极管存在反向恢复问题，不利于效率的提高；输入电压较高时，变换器效率较低，不适合输入电压高和有掉电维持时间限制的高性能开关电源。LLC串联谐振DC/DC变换器是直流变换器研究领域的热点，可以较好的解决移相全桥PWMZVSDC/DC变换器存在的缺点。但该变换器工作过程较为复杂，难于设计和控制，目前尚处于研究阶段。本文以LLC串联谐振全桥DC/DC变换器作为研究内容。以下是本文的主要研究工作：对LLC串联谐振全桥DC/DC变换器的工作原理进行了详细研究，利用基频分量近似法建立了变换器的数学模型，确定了主开关管实现ZVS的条件，推导了边界负载条件和边界频率，确定了变换器的稳态工作区域，推导了输入，输出电压和开关频率以及负载的关系。仿真结果证明了理论分析的正确性。采用扩展描述函数法建立了变换器在开关频率变化时的小信号模型，在小信号模型的基础上分析了系统的稳定性，根据动态性能的要求设计了控制器。仿真结果证明了理论分析的正确性。讨论了一台500m实验样机的主电路和控制电路设计问题，给出了设计步骤，可以给实际装置的设计提供参考。最后给出了实验波形和实验数据。实验结果验证了理论分析的正确性。
上传时间： 2022-07-21
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