锂离子电池是1990年后逐渐发展起来的新一代电池,锂电池较传统的镍镉、镍氢等电池在很多方面具有优势,例如工作电压高、质量轻、能量密度大、体积小、自放电率小、无记忆效应、循环寿命长等特点,因此,锂电池作为主要能源在笔记本、手机等便携式电子设备上的应用已非常普及。如今,新面市的磷酸铁锂电池拥有非常好的市场前景,因其具有优良的电池性能。但是,如何准确检测电池的剩余电量一直是一个值得研究的问题,因其只能间接测量,不易保证准确性。锂电池的应用发展已越来越迅速,怎样精确估计电池电量也变得越来越重要。 目前,测量结果不准确、不全面是一部分锂电池电量检测系统存在的主要问题,因其忽略了能够影响电池性能的重要因素,即温度参数,另外还有电池自身的老化(SOH)及内阻变化等。而随着电池使用次数的增加,电池不断老化,电池容量就会逐渐减小,若缺少了电池额定容量满循环校准这一步骤,将会加大电量的测量误差,这一误差还会随电池使用频率累积增大。 本文主要以MSP430单片机微控制器为核心,针对便携式的小功率产品,设计一个锂电池电量检测系统,并对锂电池组的充、放电过程进行保护。锂电池组的电流、电压、温度参数将被系统控制器及时采集,为电池组剩余电量的检测和电池组充放电保护提供理论依据。 本文首先详细介绍了锂电池的特性和优点,分析了其充放电特性。其次,在电池开路和负载的情况下,提出了多种估算方法并结合温度校正来估算锂电池的剩余容量,并将影响电池电量检测的各种因素也考虑了进去,以实现锂电池电量的准确估计。再次,设计了系统的硬件电路,设计了软件程序。最后,对设计结果进行了有效性验证。
上传时间: 2022-06-09
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ADS1256 是TI(Texas I nstruments )公司推出的一款低噪声高分辨率的24 位Si gma - Delta("- #)模数转换器(ADC)。"- #ADC 与传统的逐次逼近型和积分型ADC 相比有转换误差小而价格低廉的优点,但由于受带宽和有效采样率的限制,"- #ADC 不适用于高频数据采集的场合。该款ADS1256 可适合于采集最高频率只有几千赫兹的模拟数据的系统中,数据输出速率最高可为30K 采样点/秒(SPS),有完善的自校正和系统校正系统, SPI 串行数据传输接口。本文结合笔者自己的应用经验,对该ADC 的基本原理以及应用做简要介绍。ADs1256 的总体电气特性下面介绍在使用ADs1256 的过程中要注意的一些电气方面的具体参数:模拟电源(AVDD )输入范围+ 4 . 75V !+ 5 .25V,使用的典型值为+ 5 .00V;数字电源(DVDD )输入范围+ 1 . 8V !+ 3 .6V,使用的典型值+ 3 .3V;参考电压值(VREF= VREFP- VREFN)的范围+ 0 .5V!+ 2 .6V,使用的典型值为+ 2 .5V;耗散功率最大为57mW;每个模拟输入端(AI N0 !7 和AI NC M)相对于模拟地(AGND)的绝对电压值范围在输入缓冲器(BUFFER)关闭的时候为AGND-0 .1 !AVDD+ 0 . 1 ,在输入缓冲器打开的时候为AGND !AVDD-2 .0 ;满刻度差分模拟输入电压值(VI N = AI NP -AI NN)为+ /-(2VREF/PGA);数字输入逻辑高电平范围0 .8DVDD!5 .25V(除D0 !D3 的输入点平不可超过DVDD 外),逻辑低点平范围DGND!0 .2DVDD;数字输出逻辑高电平下限为0 .8DVDD,逻辑低电平上限为0 .2DVDD,输出电流典型值为5mA;主时钟频率由外部晶体振荡器提供给XTAL1和XTAL2 时,要求范围为2 M!10 MHz ,仅由CLKI N 输入提供时,范围为0 .1 M!10 MHz 。
上传时间: 2022-06-10
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摘要:为了得到输出稳定、开关耐压力小并且功率因教高的大功率三相整流器,对三相VIENNA 型 PFC电路拓扑进行了研究,对VIENNA整流器的原理进行了调查,根据原有的控制理念,在其控制方面采用了区间控制结合滞环控制法来控制整个电路。在整个系统方案设计究毕后,搭建Malab模型对所设计的电路进行仿真,由仿真结果可以看到系统的输出为稳压输出,开关器件的耐压力为输出电压的一半,输入功率因数为1,并且做了一些小样机对系统所采用的控制进行了验证。关键词:三相拓扑电路;区间控制法;功奉因教校正;滞环拉制1引言传统的三相整流虽然可以满足系统大功率的需求,但是存在谐波大、功率因数低等缺点。三相VIENNA型 PFC整流器,具有控制简单、输入功率因数高、无谐波污染等优点,适合于三相大功率电路,便于工程应用中的实现。文献中采用滞环控制方法1-1,用反馈信号与正弦采样信号组合,再应用PWM技术实现PFC电路的稳压和电流的正弦化.电路电感电流连续CCM和临界连续BCM模式下工作,简化了电路,降低制造成本。针对所作系统进行仿真,验证了系统的可行性和优越性。2 VIENNA电路原理2.1原始主电路如图1所示的电路三相三开关三电平整流电路2,开关采用4个二极管和一个全控型MOSFET管组成。根据电路的对称性可以知道电容中点电位与电网中点的电位近似相同。当A相开关管关断时,E点F点电位相等,Un-Ux则Ua=0.5Un-0.5Uc,又Un=Uc,又Ua-0.5Uc,因此Uw:=0,U-0.5Ux,即VIENNA电路中开关器件只承受了一半的输出直流电压,所以开关管电压应力小,非常适合于大功率三相PFC整流电路。
标签: 三相PFC整流电路
上传时间: 2022-06-16
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摘要:文中分析了功率因数校正的必要性,对有源功率因数校正主电路拓扑做了对比分析,确定本文选用无桥拓扑。分析了无桥PFC电路的原理和优缺点,可以看到无桥电路具有开关器件少,功耗低,成本小,电路体积小的优点。在控制方案选择单周期控制,并采用Malab Simulink仿真平台建立仿真模型,通过仿真表明,单周期控制的无桥PFC达到功率因数提高的目的。关键词:功率因教校正;无桥;单周期;Matlab随着电力电子技术的发展,电网中整流器、开关电源等非线性负载不断增加。这些存在冲击性的用电设备,将引起网侧输人电流发生严重畸变,产生大量造波污染,导致电网功率因数过低,所以提高功率因数势在必行"早期功率因数校正采用在整流器后加滤波电感电容实现,功率因数一般只有0.6左右;在20世纪90年代,有源功率因数校正(APFC)产生,是在整流器和负载之间接入一个DC/DC开关变换器,应用电流反馈技术,使输入端电流波形跟踪交流输入正弦电压波形,可以使输入电流波形接近正弦,功率因数可提高到0.99以上。由于该方案采用了有源器件,故称为有源功率因数校正APFC1有源功率因数校正主电路拓扑1.1 传统Boost拓扑传统Boost PFC电路由整流桥和PFC组成,如图1所示。传统Boost PFC电路工作时通过控制开关管的动作,采用反馈来控制电流波形,这样可以使交流网侧输入电流跟踪输入交流电压而接近正弦波,来提高功率因数。但其流通路径有3个半导体工作,当变换器功率和开关频率提高时,系统的系统通态损耗明显增加,整体效率低29
上传时间: 2022-06-17
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摘要:建立了数字控制DC/DC开关电源闭环系统的s域小信号模型,采用数字重设计法针对给定的系统季数设计了数字补偿器。应用SISO Design Tool仿真平台,在伯德图分析和根轨连法的基础上设计了连续城的模拟补偿器,并进行了离散化处理。在建立系统s城模型时引入了模数转换器和数字脉宽调制发生器产生的延迟效应,使补偿器的设计考虑了采样速率对系统的影响,改善了传统离散设计的误盖。基于教字重设计法构建的数字补偿器实现了对脉宽调制信号的可编程精确控制,保证了变换器闭环工作良好的动态特性。仿真实验结果验证了所设计的数字补偿器的性能。关键词:数字控制系统;模数转换;数字重设计法;数字补偿器;数字脉宽调制1引言传统的开关电源采用模拟控制技术,使用比较器、误差放大器和模拟电源管理芯片等元器件来调整电源输出电压,存在着控制电路复杂、元器件数量多以及控制电路成型后很难修改等缺点,不利于开关电源的集成化和小型化。近年来随着微电子学的迅速发展,电源的控制也已经由模拟控制、模数混合控制,进入到数字控制阶段”,具有可编程性、设计可延续性、元件数量减少、先进的校正能力等优点。以往由于DSP等控制芯片的高成本,数字控制多用于大功率AC/DC变换器、PFC功率因数校正等场合”,而对于DC/DC高频开关电源只是实现了一些数字化的简单应用,如采用MCU提供保护、监控和通信功能。随着数字控制芯片成本的降低,数字控制也逐渐应用于DC/DC直流变换器,直接参与电源的反馈回路控制,实现了信号采样补偿和PWM调节的数字化。数字PID补偿器的设计非常关键,直接决定了电源的输出精度、动态响应等指标。近年来对DC/DC开关电源的数字补偿器的建模研究已有很多论述],主要基于数字重设计法和直接数字设计法。数字重设计是在传统模拟电源研究方法的基础上,首先将数字电源简化为一个连续的线性系统,忽略了采样保持器效应后设计模拟补偿器,然后采用双线性近似(Tustin)、匹配零极点(MPZ)等方法对其离散化得到数字补偿器。直接数字设计是直接建立零阶保持器和被控对象的离散模型,再构建包括离散补偿器的反馈系统。数字重设计和直接数字设计法在高采样速率下设计的数字补偿器性能差别不是很大,只是在低采样速率下直接数字设计更加精确。
上传时间: 2022-06-18
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首先,本文分析了双足机器人动态步行过程的运动学特征。即分析双足步行机器人连杆的位置和姿态与各个关节角之间的关系。包含双足机器人动态步行的正运动学与逆运动学特性。其中,针对双足步行机器人的逆运动学问题,使用了解析法与数值法进行求解,并对上述两种方法进行了对比。其次,在针对双足机器人动态步行过程运动学特性的分析基础上,推导出双足步行机器人零力矩点(ZMP)的计算公式,该公式称为ZMP基本方程。ZMP基本方程描述了机器人ZMP与机器人质心之间的关系。在此基础上,使用拉格朗日方法建立了双足步行机器人的动力学模型,其中包括单脚支撑阶段与双脚支撑阶段的动力学模型。为了方便得到双足步行机器人的步行模式,使用桌子——小车模型模拟机器人动态步行。使用该等效模型与2MP基本方程,本文设计了基于ZMP的双足机器人动态步行模式生成算法。生成步行模式之后,将机器人关节角时间序列带入机器人动力学模型计算,可以得到关节力矩时间序列。关节驱动器按照力矩时间序列控制关节运动即可实现动态步行。但是,考虑到数值计算等因素导致的误差累计,本文同时基于桌子—一小车模型设计了动态步行稳定控制器,该控制器的作用是通过修正期望ZMP轨迹调节机器人躯干的倾斜角度。最后,基于本文所设计的双足步行机器人逆运动学问题求解算法、动态步行模式生成算法与步行稳定控制器所组成的控制系统,采用开放源代码动力学引擎0pen Dynamic Engine 进行仿真验证。首先在三维虚拟环境中建立了双足步行机器人虚拟样机模型,其次设计了零重力环境下刚体运动实验与双足动态步行实验。验证了本文针对双足步行机器人动态步行所设计的控制方法的有效性。
上传时间: 2022-06-19
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[摘要]在天线单元设计中采用了高频、低噪声放大器,以减弱天线热噪声及前面几级单元电路对接收机性能的影响;基于超外差式电路结构、镜频抑制和信道选择原理,选用G P2010芯片实现了射频单元的三级变频方案,并介绍了高稳定度本振荡信号的合成和采样量化器的工作原理,得到了导航电文相关提取所需要的二进制数字中频卫星信号。[被屏蔽广告]关键词:GPS接收机灵敏度超外差锁相环频率合成利用GPS卫星实现导航定位时,用户接收机的主要任务是提取卫星信号中的伪随机噪声码和数据码,以进一步解算得到接收机载体的位置、速度和时间(PVT)等导航信息。因此,GPS接收机是至关重要的用户设备。目前实际应用的GPS接收机电路一般由天线单元、射频单元、通信单元和解算单元等四部分组成,如图1所示。本文在分析GPS卫星信号组成的基础上,给出了射频前端GP2010的原理及应用。1GPS 卫星信号的组成GPS卫星信号采用典型的码分多址(CDMA)调制技术进行合成(如图2所示),其完整信号主要包括载波、伪随机码和数据码等三种分量。信号载波处于L波段,两载波的中心顿率分别记作L1和1.2,卫星信号参考时钟频率f0为10.23MHz,信号载波L1的中心频率为ro的154倍频,即:fL.1=154×f0-1575,42MHz(1)其波长A 1-19.03cm:信号载波12的中心频率为f0的120倍频,即:fL.2-120X f0-1227.60M1z(2)其波长A 2-24.42cm.两载波的频率差为347.82M1z,大约是12的28.3%,这样选择载波频率便于测得或消除导航信号从GPS卫星传播至接收机时由于电离层效应而引起的传播延迟误差,伪随机噪声码(PR N)即测距码主要有精测距码(P码)和粗测距码(C/A码)两种。其中P码的码率为10.23M12、C/A码的码率为1.023MHz。数据码是GPS卫星以二进制形式发送给用户接收机的导航定位数据,又叫导航电文或D码,它主要包括卫星历、卫星钟校正、电离层延迟校正、工作状态信息、C/A码转换到捕获P码的信息和全部卫星的概略星历:总电文由1500位组成,分为5个子帧,每个子帧在6s内发射10个字,每个字30位,共计300位,因此数据码的波特率为50bps.
上传时间: 2022-06-19
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功能Function: 1.振动触发、运动检测,倾斜感应,等触发唤醒功能。 2.传感器是完全被动的,无需任何信号调节,至少具备50nA的电流即可运作,其耗电量取决于应用电路的单一电阻限制电流。 3.产品通过内部滚珠的接触来侦测环境动作,并使接触点间的接触电阻所产生的由高到低或由低到高的变化(建议在应该设计软件时要考虑的是高到低电平、低到高电平的转换变化而不是打开的开关信号,通过电路或软件的延时设置可对自身产品灵敏度的要求来做调试、即可提升产品的准确性和实用性)。 应用ApplicaTIon: 产品广泛适应于:振动感应系统、智能防盗装置,汽车电子/GPRS跟踪器,胎压监测(TPMS),RFID电子标签,智能穿戴,智能蓝牙,智能家居电子,自动步枪/手枪电子装置,微型发射器感应装置/接收器,无线智能数码电子,自动化装置及各类智能系统的振动感应或运动检测而设定应用下的触发唤醒功能。
上传时间: 2022-06-20
上传用户:zhanglei193
现代雷达系统日益复杂,在设计、调试雷达系统的过程中,不可避免的需要雷达的回波信号,为了提高雷达设计效率,人们逐渐开始对雷达回波信号模拟技术进行研究,以求用模拟产生的信号代替实际的雷达回波信号,把雷达系统设计和维护过程中所需的费用降到最低。现在,雷达信号模拟技术逐步取得发展,成为雷达技术的一个重要分支,而雷达信号模拟器的研制成为国内外军事研究领域的热门方向.所有无线电系统中都会包含射频前端,射频前端的主要作用是将基带信号经过调制、上混频、放大后送至天线发射,或是将天线接收到的信号放大、下混频、解调,最后输出基带信号.本课题正是对某机载相控阵雷达目标模拟器射频前端的研究。该射频前端系统包括两个部分:发射机通道和射频功率合成网络,发射机通道由三条杂波信号通道和一条目标信号通道组成,每条通道相当于一台射频发射机.在发射机通道中首先对基带1、Q信号进行调制,然后两次上混频使输出信号到达x波段。射频功率合成网络主要的功能是使用功分器将目标信号一分为四,利用数控衰减器对四路目标信号进行方向图增益调制,调制后其中一路信号送至天线系统,另外三路分别与三路杂波信号功率合成,最后输出至雷达,该项目中笔者主要负责对整体方案和指标的论证,多路信号幅相平衡度的调整,x波段0/i移相器的设计与实现,整机的功能指标测试,与其它分机联调等工作.本文首先介绍了该机载相控阵雷达目标模拟器的整体方案,然后对无线发射机系统进行了分析,接下来对射频前端方案进行论证,之后详述了多路信号幅相校正的方法与0/n移相器的研制,给出了射频前端系统的测试结果.
标签: 雷达
上传时间: 2022-06-20
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本文提供SC7A20 SC7A21三轴传感器设计指导,本司可提供FAE设计指导。SC7A20是一款高精度数字三轴加速度传感器芯片,内置功能更丰富,功耗更低,体积更小,测量更精确。(±2G、±4G、±8G和±16G四种可调整的全量程测量范围)芯片通过I2C/SPI接口与MCU通信,加速度测量数据以中断方式或查询方式获取。INT1和INT2中断管脚提供多种内部自动检测的中断信号,适应多种运动检测场合,中断源包括6D/4D方向检测中断信号、自由落体检测中断信号、睡眠和唤醒检测中断信号、单击和双击检测中断信号。芯片内置高精度校准模块,对传感器的失调误差和增益误差进行精确补偿。±2G、±4G、±8G和±16G四种可调整的全量程测量范围,灵活测量外部加速度,输出数据率1HZ和400HZ间可选。芯片内置自测试功能允许客户系统测试时检测系统功能,省去复杂的转台测试。芯片内置产品倾斜校准功能,对贴片和板卡安装导致的倾斜进行补偿,不占系统资源,系统文件升级不影响传感器参数。
标签: 三轴传感器
上传时间: 2022-06-21
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