超声波是一种能量存在的方式，超声波通过高频的振动作用于水介质，从而产生超声空化效应，这种空化效应已经在超声波清洗中得到应用，或者超声波作用于传声媒介当中，能够引起媒介之间发生不同的效应，已经在基础学科研究和工程应用开发都表示出非常广阔的应用前景[12]。按照超声波研究内容上划分，可以分为功率超声和检测超声两大领域Bl]。检测超声是工业及医学检查的一种方法之一，也被认为是弱超声的“被动应用”，功率超声主要是通过超声接触对接触面进行高频的振动摩擦，以改变介质的一些特性，所以功率超声也被称为“主动应用”[]。本课题主要是针对功率超声波换能器进行研究。超声波的产生主要依靠的是超声波换能器。超声波换能器是一种能够进行机、电能量或者声、电能量转换的器件。对于功率超声换能器而言，换能器通过压电材料的压电效应将输入的高频电能转换成高频振动的机械能量。换能器的种类有很多，应用的领域也不相同，如磁致伸缩超声换能器间，压电陶瓷换能器等等。目前研究最为广泛的是压电陶瓷换能器，压电陶瓷换能器是依靠压电陶瓷的压电效应及逆压电效应来实现能量的转换。压电陶瓷的压电效应是由它的内部结构引起的，压电材料主要有钛酸钡、错钛酸铅、偏锐酸铅、锐酸钾钠、钛酸铅等]。这些电介质在某一恰当的方向施加一定的外力时，会引起内部电极分布状态发生改变，在介质的相对表面上会出现和外力成正比且极性相反的带电电荷，这种由外力引起的电介质的现象叫做压电效应则。相反，若在电介质上某一恰当的方向加上一定强度的外电场时，会引起电介质内部电极分布发生相应的变化，从而产生和外电场强度成正比的应变效应，这种由于外电场引起的电介质的应变现象叫做逆压电效应]。功率超声换能是超声学领域中一个重要的分支学科。本课题主要针对压电陶瓷式功率超声波换能器展开研究。20世纪初期超声波技术开始出现，而我国50年代才开始进行大功率超声的研究[]。随着科学技术的发展特别是电子技术的发展，如单片机、DSP、FPFA等微处理器得快速发展，微处理器功能越来越强大，运算速度越来也快，以及IGBT、MOSFET等功率器件的快速发展，功率器件的容量不断的增加，响应速度不断的提高。对超声波发生器的要求也越来越高，体积越来越小，功能越来越强大，越来越智能，可靠性进一步提高。
标签： 超声波换能器
上传时间： 2022-06-18
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在液体中发射足够大的超声波能量，液体会产生“空化效应”。“空化效应”是将超声频的振动加到清洗液中，液体内部会产生拉伸和压缩现象，液体拉伸时会产生气泡，液体压缩时气泡会被压碎破裂。超声波清洗的原理就是在清洗液中产生“空化效应”，气泡的产生与破裂产生强大的机械冲击力，用以清除物体表面的杂质、污垢和油腻。超声波清洗机的清洗速度快，可提高生产效率；操作实现自动化，不须人手接触清洗液，安全可靠，且节省人力；微小的气泡可以到达特殊造型的零部件深处，对深孔、细缝和工件隐蔽处亦可清洗干净，所以超声清洗应用更为广泛；清洗效果好，清洁度高且全部工件清洁度一致，实验显示，利用超声波清洗技术，可得到比风吹、浸润、蒸汽和刷子清洗更好的清洗效果。使用超声波达到清洗目的，需要有容器与清洗液、超声波换能器、超声波电源。超声波换能器是产生超声场的部件，超声波电源用以驱动超声波换能器，向其提供能量，使之产生超声场。通常的超声波清洗机是在匹配电路上加占空比为50%的交流方波信号。本设计采用频率自动跟踪的方式来使超声波换能器处于谐振，满足超声波电源与超声波换能器工作在最佳状态，使得整机达到最佳工作效率。功率检测电路调节脉冲电压的脉宽来改变超声波发生器的输出功率，以实现功率恒定。本文结合超声波电源发展的现状，并针对超声波清洗机对超声波电源的具体要求，提出了电源主电路和控制电路基本结构方案。并对电源的主电路和控制电路进行了理论设计和参数估算。设计了整流滤波电路、移相全桥变换器电路、功率控制电路、频率跟踪电路、匹配电路、驱动和保护电路等。文中还介绍了移相全桥的特点，具体分析了移相全桥变换的工作过程，并对移相全桥电路进行了相应的参数设计。文章最后应用PSPICE软件对整个系统进行了仿真分析，对理论设计进行修正。结果表明系统设计可行，性能指标基本可以满足设计要求。
上传时间： 2022-06-18
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超声波电源广泛应用于超声波加工、诊断、清洗等领域，其负载超声波换能器是一种将超音频的电能转变为机械振动的器件。由于超声换能器是一种容性负载，因此换能器与发生器之间需要进行阻抗匹配才能工作在最佳状态。串联匹配能够有效滤除开关型电源输出方波存在的高次谐波成分，因此应用较为广泛。但是环境温度或元件老化等原因会导致换能器的谐振频率发生漂移，使谐振系统失谐。传统的解决办法就是频率跟踪，但是频率跟踪只能保证系统整体电压电流同频同相，由于工作频率改变了而匹配电感不变，此时换能器内部动态支路工作在非谐振状态，导致换能器功率损耗和发热，致使输出能量大幅度下降甚至停振，在实际应用中受到限制。所以，在跟踪谐振点调节逆变器开关频率的同时应改变匹配电感才能使谐振系统工作在最高效能状态。针对按固定谐振点匹配超声波换能器电感参数存在的缺点，本文应用耦合振荡法对换能器的匹配电感和耦合频率之间的关系建立数学模型，证实了匹配电感随谐振频率变化的规律。给出利用这一模型与耦合工作频率之间的关系动态选择换能器匹配电感的方法。经过分析比较，选择了基于磁通控制原理的可控电抗器作为匹配电感，通过改变电抗控制度调节电抗值。并给出了实现这一方案的电路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812为核心设计出实现这一原理的超声波逆变电源。实验结果表明基于磁通控制的可控电抗器可以实现电抗值随电抗控制度线性无级可调，由于该电抗器输出正弦波，理论上没有谐波污染。具体采用复合控制策略，稳态时，换能器工作在DPLL锁定频率上；动态时，逐步修改匹配电抗大小，搜索输出电流的最大值，再结合DPLL锁定该频率。配合PS-PWM可实现功率连续可调。该超声波换能系统能够有效的跟随最大电流输出频率，即使频率发生漂移系统仍能保持工作在最佳状态，具有实际应用价值。
上传时间： 2022-06-18
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低压差线性稳压器（Low Dropout Voltage Regulator，LDO）属于线性稳压器的一种，但由于其压差较低，相对于一般线性稳压器而言具有较高的转换效率。但在电路稳定性上有所下降，而且LDO有着较高的输出电阻，使得输出极点的位置会随着负载情况有很大关系。因此需要对LDO进行频率补偿来满足其环路稳定性要求。内容安排上第一节首先简单介绍各种线性稳压源的区别：第二节介绍LDO中的主要参数及设计中需要考虑折中的一些问题；第三节对LDO开环电路的三个模块，运放模块，PMOS模块和反馈模块进行简化的小信号分析，得出其传输函数并判断其零极点：第四节针对前面分析的三个LDO环路模块分别进行补偿考虑，并结合RT9193电路对三种补偿方法进行了仿真验证和解释说明。该电路主要包含基准电路以及相关启动电路，保护电路（OTP，OCP等），误差放大器，调整管（Pass Element）和电阻反馈网络。在电路上，通过连接到误差放大器反相输入端的分压电阻对输出电压进行采样，误差放大器的同相输入端连接到一个基准电压（Bandgap Reference），误差放大器会使得两个输入端电压基本相等，因此，可以通过控制调整管输出足够的负载电流以保证输出电压稳定。电路所采用的调整管不同，其Dropout电压不同。以前大多使用三极管来作为稳压源的调整管，常见的有NPN稳压源，PNP稳压源（LDO），准LDO稳压源，其调整管如图2所示，其Dorpout电压分别是：VoRop=2VBE+ Vsr-NPN稳压源VoRоP =VsurPNP稳压源（LDO）VDRoP=VE + Vsur-准LDO稳压源
上传时间： 2022-06-19
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本文以超音频串联谐振式感应加热电源为研究对象，应用锁相环和PID技术，采用数字信号处理器（DSP）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）联合控制的数字化技术实现感应加热电源的频率跟踪和0~1800自由移相调功，为感应加热电源系统的数字化、信息化、柔性化、智能化控制提供了优质、可靠的技术基础。论文首先介绍了感应加热的基本原理及感应加热技术的发展动态。然后通过对感应加热电源中的主电路拓扑进行分析，比较串联谱振逆变电路与并联谐振逆变电路的优缺点，选择了更适合超音频感应加热电源的串联语振主电路。在确定了设计方案后，详细分析了电源的主电路结构并进行了系统各组成部分器件的参数计算和选取。通过对锁相环原理进行了分析，提出一种基于DSP的数字锁相环（DPLL）的实现方法。论文在分析和对比了感应加热电源的各种调功方式后，选择了移相调功对感应加热电源进行恒流调节。通过两种硬件方案的对比，确定了一种最佳方案，实现了基准臂与移相臂之间移相角的数字控制信号的产生。论文搭建了以TMS320LF2407A为控制核心的硬件控制平台。包括了采样电路、保护电路、驱动电路、显示电路等外围电路。在此基础上编制了系统的程序，完成了样机，并对其进行了整机联调，给出了电源的实测波形。实验结果证明基于DSP的DPLL完全可以胜任超音频的频率跟踪，系统硬件电路可靠，程序运行良好。
上传时间： 2022-06-19
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《LC滤波器设计与制作》是“图解实用电子技术丛书”之一。《LC滤波器设计与制作》作为一本介绍LC滤波器设计和制作方法的实用性图书，内容包括了经典设计方法和现代设计方法，如定K型、m推演型、巴特沃思型、切比雪夫型、贝塞尔型、高斯型、逆切比雪夫型、椭圆函数型等低通、高通、带通、带阻滤波器及电容耦合谐振器型窄带滤波器。《LC滤波器设计与制作》中还详细介绍了对于实现滤波器有重要意义的元件值变换方法、匹配衰减器设计方法和电感线圈的设计、制作和测试方法。 《LC滤波器设计与制作》可作为信号处理、信息通信等相关领域的工程技术人员的参考书，也可供大专院校的师生参考使用。
标签： LC滤波器
上传时间： 2022-06-20
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JFH-RPO-A3V3是惊帆科技研发的多光谱生理数据测量模块，可准确测量脉搏波形、心率值、血氧值和血管微循环参数等信息。得益于获专利保护的前端传感器技术，模块灵敏度和信噪比在同类产品中得到大幅提升。模块结合惊帆特有的信号调理技术和算法，直接输出脉搏波形、心率值、血氧值和血管微循环参数，大大降低了系统复杂程度。用户系统只需通过串口即可和模块通信，并且直接获得测量结果。在精准易用的同时，JFH-RPO-A3V3模块还具备超小体积和超低功耗的特性，提升了智能穿戴设备的续航时间和外观设计的灵活性。 JFH-RPO-A3V3模块除了拥有独立运算分析外，还可利用“云端”大数据分析技术提供更多信息，例如血压趋势、呼吸频率、心率变异性等，提升产品竞争力。产品特性：** 脉搏波形、心率值、血氧值和血管微循环参数可直接输出** 一体化集成红光红外光双LED可用于血氧测量** 宽光谱高灵敏度的光传感器** 30mm*11mm超小体积** 超低工作功耗** 2.6V~3.3V灵活的电平接口** 易于使用的UART接口输出
标签： 健康监测模块
上传时间： 2022-06-20
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论文的主要工作和研究成果可以概括为以下几个方面：1，分析了微波射频滤波器的基本原理，频率变换规则。阐述了微波滤波器的新技术及其应用.2，研究分析了螺旋滤波器的基本理论，设计了一种工作在VHF/UHF波段的螺旋腔体带阻滤波器。论文以传统的带状线带阻滤波器作为着手点，采用电容耦合短截线谐振结构，将同轴线谐振器变换成螺旋线结构，有效地缩小了滤波器的体积。3，提出了一种结构新额的微带平面结构滤波器，采用双模谐振器结构形式。V/在辐射贴片上开十字交叉槽线来降低谐振频率。滤波器的输入输出请振臂使用L形开路结构，带外抑制非常好，高达-33dB，二次谐波被推移到基波的3倍频以外。论文采用理论分析与计算机辅助设计相结合的设计理念。对螺旋腔体带阻滤波器和双模微带带通滤波器进行了实物加工，实测结果与仿真结果相吻合.关键词：射频；滤波器；螺旋谐振器：双模谐振器
标签： 射频滤波器
上传时间： 2022-06-20
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本文所研究的电压可调谐带通滤波器是射频选频网络中一个重要部件，它具有带宽小、中心频率调谐范围大，阻带抑制度高、频率调谱范围内带宽和滤波曲线变化很小、结构小型化等特点。在整个研究的过程中，概括起来主要做了以下几方面的工作：1，首先从滤波器网络设计理论入手，在耦合谱振器带通滤波器的基础上，简单介绍了从低通原型滤波器到耦合谐振器可调带通滤波器的设计过程，并通过查阅大量的资料和进行公式推导得到频率变化和可调滤波器性能参数之间的关系公式。2，针对可调滤波器的设计，详细研究分析了可变电容二极管在谐振回路中）的特性、介绍LC调谐滤波器的电路设计以及微带线理论3，滤波器的设计是工作的重点，包括基本电路结构的设计、梳状线滤波器的近似等效模型，利用ADS仿真软件进行的优化设计和滤波器的测试工作三部分。前两部分工作主要是在理论设计的基础上，推算并利用软件得出实际滤波器的各个部件更精确的值。针对所设计可调谱带通滤波器调谐频率范围宽的特点，在仿真过程中采用了一些特殊的处理方法，例如改进的优化方法。第三部分的工作主要是对加工好的滤波器进行测试，并进行调试，最后分析了滤波器的某些性能不能完全满足要求存在的原因以及对该课题的后续工作开展提供一些思路。
标签： 射频电调谐滤波器
上传时间： 2022-06-20
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随着全控型器件（目前主要是功率MOSPET与IGBT）的广泛使用以及脉宽调制技术的成熟，高频软开关电源也获得了极快地发展。变换电能的电源是以满足人们使用电源的要求为出发点的，根据不同的使用要求和特点对发出电能的电源再进行一次变换。这种变换是把种形态的电能变换为另一种形态的电能，它可以是交流电和直流电之间的变换，也可以是电压或电流幅值的变换，或者是交流电的频率、相位等变换，软开关电源输入和输出都是电能，它属于变换电能的电源。本论文研究了一种新型双管正激软开关DC/DC变换器电路拓扑。主功率器件采用IGBT元件，由功率二极管、电感、电容组成的谐振网络改善IGBT的开关条件，克服了传统开关在开通和闭合过程中会产生功率损耗，并且降低开关灵敏性的弊端。该论文对IGBT的软开关电源进行了总体设计和仿真，最后设计出了一台输出电压为48V、输出功率为1.5kW、工作频率为80kHz、谐振频率为350kHz的开关电源理论模型。
上传时间： 2022-06-21
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