当今世界,环境污染严重,能源出现危机,机动车辆排气污染已占城市大气污染的很大比重,电动汽车作为无污染交通工具,在市场上具有很大的优越性。而电动汽车充电技术也在不断发展,不断优化。奥运临近,我国为把2008年北京奥运会办成真正的绿色奥运,将在奥运村及北京很多范围内使用电动汽车。本论文针对2008北京奥运会用电动汽车,对其充电电源进行了系统的研究设计。本文提出了以零电压零电流(ZVZCS)全桥软开关变换器为主拓扑的充电电源系统,实现了较高功率因数与高效率的充电设备。文中首先总结了电动汽车充电电源的研究现状和充电控制策略,进行了多种全桥软开关拓扑比较,最终选择采用副边简单辅助电路的ZVZCS变换器拓扑,该拓扑使用一个电容和两个二极管构成副边辅助电路,无需有损元件和有源开关器件,辅助电路构成简单,控制方法简单,能很好的实现主开关器件的ZVZCS,也能嵌位副边整流电压。以可靠性为大前提,对充电电源进行了参数设计。另外,本文针对轻载情况下,超前臂不能实现零电压开通的问题,对变换器进行了改进,实现了全负载范围的软开关。实验结果验证了该拓扑应用于电动汽车充电电源的可行性。
上传时间: 2013-07-13
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太阳能资源具有可持续发展和绿色能源两大优势,太阳能发电作为一种太阳能资源的利用方式正逐渐受到各国重视,其中,光伏并网发电系统最具理论意义和实用价值。并网逆变器是光伏并网发电系统的关键环节,其硬件研制和控制算法研究是光伏并网领域的热点课题。本论文在充分研究近年来光伏发电领域重要研究成果的基础上,设计了一个5kW的三相光伏并网逆变器,并在硬件设计、控制算法研究和仿真方面进行了深入探讨。 该三相光伏并网逆变器由前级的DC-DC直流变换电路和后级的DC-AC三相并网逆变电路组成。其中,DC-DC电路采用多支路并联结构,各支路均采用独立的最大功率点跟踪控制,解决了各支路间功率不匹配问题,可应用于光伏与建筑一体化系统中;DC-AC电路采用三相PWM整流器电路结构和空间电压矢量控制方法,提高了直流电压利用率,减小了注入电网的谐波。本文在分析三相光伏并网逆变器电路工作原理和控制算法的基础上,采用计算机仿真验证了控制算法的可行性,并讨论了在不同电压范围内,三相光伏并网逆变器的工作特点及相应控制算法。 本文从检测与保护电路设计,电源电路设计,主电路参数选择等方面讨论了该逆变器的硬件设计方法,并进行仿真、调试,验证了模拟电路设计的正确性,为类似结构的光伏并网逆变器提供了硬件设计参考。
上传时间: 2013-05-18
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瑞泰开发板ICETEK-DM642的实验例程 实验5.1:发光二极管的显示编程––––––––––––––––––– 85 实验5.2:定时器控制发光二极管的显示–––––––––––––––– 90 实验5.3:音频输出––––––––––––––––––––––––– 94 实验5.4:BSL 测试––––––––––––––––––––––––– 97 实验5.5:FLASH 烧写和程序自启动(Boot Loader)–––––––––––99 第二章:基于 ICETEK-DM642-PCI 的基本图象算法实现–––––––––––104 实验5.6---实验5.19:视频驱动程序应用––––––––––––––––104 实验5.20:视频图像处理-取反––––––––––––––––––––122 实验5.21:视频图像处理-直方图统计–––––––––––––––––124 实验5.22:视频图像处理-直方图均衡化增强––––––––––––––126 实验5.23:视频图像处理-中值滤波–––––––––––––––––– 129 实验5.24:视频图像处理-边缘检测(Sobel 算子)––––––––––––132 实验5.25:视频图像处理-傅立叶变换––––––––––––––––– 136 实验5.26:视频图像处理-彩色空间变换–––––––––––––––– 140 第三章:基于ICETEK-DM642-PCI 的FPGA 实现OSD 功能及图象算法–––– 144 实验5.27---实验5.30:视频图像与图形的叠加–––––––––––––144 第四章:基于ICETEK-DM642-PCI 的复杂图象算法实现––––––––––– 148 实验5.31:视频图像处理-H.263 编码解码––––––––––––––––148 实验5.32:视频图像处理-JPEG2 编码解码–––––––––––––––153 实验5.33:视频图像处理-MPEG2 编码解码–––––––––––––––157 实验5.34:视频图像处理-运动图像检测––––––––––––––––162 第五章:基于ICETEK-DM642-PCI 的图象网络算法实现–––––––––––166 实验5.35:视频图像处理-JPEG 网络摄像机–––––––––––––––166 实验5.36:视频图像处理-双路JPEG 网络摄像机–––––––––––––170 实验5.37:视频图像处理-视频网络服务器––––––––––––––– 174 实验5.38:视频图像处理-视频网络客户端––––––––––––––– 179 第六章:基于ICETEK-DM642-PCI 的语音算法实现:–––––––––––––184 实验5.39:语音处理-数字回声–––––––––––––––––––– 184 实验5.40:语音处理-滤波处理–––––––––––––––––––– 187 实验5.41:语音处理-滤波处理1––––––––––––––––––– 189 第七章:基于ICETEK-DM642-PCI 的上位机通讯实验–––––––––––– 191 实验5.42:通信-异步串口––––––––––––––––––––––191 实验5.43:通信-PCI 总线–––––––––––––––––––––– 194 实验 5.44:视频图像处理-生成图像文件–––––––––––––––– 198
上传时间: 2013-05-31
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矢量控制变频调速系统是国内当前电气传动和自动化领域研究的热点和技术攻坚的难点。矢量控制技术作为一种先进的控制策略,是在电机统一理论、机电能量转换和坐标变换理论的基础上发展起来的,具有先进性、新颖性和实用性的特点。其思想就是将异步电动机的数学模型通过坐标变换,将定子电流矢量分解为按转子磁场定向的两个直流分量并分别加以控制,从而实现磁通和转矩的解耦控制,以期达到独立控制电机转矩的效果。 本课题基于矢量控制的基本原理,采用TI公司最先进的电机控制专用DSP芯片TMS320F2812,开发出了一套基于转子磁链位置估计和转子速度估计的电流转速双闭环的转子磁场定向直接矢量控制变频调速系统,并实现了实际运行,初步达到了产品化的目标。主要的工作如下: (1)从电机数学模型和坐标系变换入手,采用电流转速双闭环的转子磁场定向直接矢量控制方案,深入探讨了SVPWM和矢量控制的基本原理,并完成了调速系统的功能框图; (2)基于TI公司的DSP芯片TMS320F2812和MITSUBISHI的IPM模块PM50RSA120,设计了调速系统的硬件电路,包括控制电路,驱动电路,电源电路和操作面板电路等; (3)设计了基于转子磁链位置估计和速度估计的电流转速双闭环的转子磁场定向直接矢量控制变频调速系统的软件部分,给出了调速系统的软件流程图和各子模块的具体实现; (4)采用先进的自适应Fuzzy-PI调节器来代替传统的PI调节器作为速度控制器,取得了较好的控制效果; (5)搭建了整个变频调速实验平台,进行了整机测试,给出了实验结果和结论。 该系统已经成功应用于矢量变频器成品生产中,在北京天华博实电气有限公司的变频器生产车间进行了相应的实验。实验表明,该系统具有良好的动静态性能,运行稳定,抗干扰能力强,获得用户好评,不失为一套具有先进性、新颖型、实用性的高性能变频调速系统。
上传时间: 2013-05-25
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低电压输入高电压输出的直流变换器被广泛地应用在太阳能光伏发电系统、风能发电系统、燃料电池系统、车载逆变器电源等电力电子装置中。随着电力电子技术的发展,对该类型的变换器也提出了更高的要求。 本文主要针对中小功率的升压变换器,对串联谐振软开关推挽电路进行了研究分析及实验。 文章首先对理想工作条件下的串联谐振软开关推挽电路进行理论、仿真分析,并通过实验验证了电路损耗小、效率高的特性。三种不同的控制方案:导通时间固定、关断时间变化的PFM调制方式,导通时间变化、关断时间固定的PFM调制方式,PWM调制方式,被分别应用到电路中。通过理论、仿真以及实验研究,比较分析了三种控制方案的优缺点,特别是对软开关特性、输出电压调节及适用范围等问题做了细致分析。文章还对应用在串联谐振软开关推挽电路中的变压器作了一定研究分析。根据变压器的机理,对该电路中特有变压器的高变比问题和漏感问题展开分析,并提出工艺和设计原理上的相应的解决方案。 为进一步实现能量的高效转换,提出了基于双变压器结构拓扑的串联谐振软开关推挽电路,并进行了有关理论分析、仿真和实验研究。同单变压器电路相比,该电路具有开关损耗小、变压器损耗小、效率更高的优点,实验结果充分验证了以上结论。
上传时间: 2013-04-24
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本书主要阐述设计射频与微波功率放大器所需的理论、方法、设计技巧,以及将分析计算与计算机辅助设计相结合的优化设计方法。这些方法提高了设计效率,缩短了设计周期。本书内容覆盖非线性电路设计方法、非线性主动设备建模、阻抗匹配、功率合成器、阻抗变换器、定向耦合器、高效率的功率放大器设计、宽带功率放大器及通信系统中的功率放大器设计。 本书适合从事射频与微波动功率放大器设计的工程师、研究人员及高校相关专业的师生阅读。 作者简介 Andrei Grebennikov是M/A—COM TYCO电子部门首席理论设计工程师,他曾经任教于澳大利亚Linz大学、新加坡微电子学院、莫斯科通信和信息技术大学。他目前正在讲授研究班课程,在该班上,本书作为国际微波年会论文集。 目录 第1章 双口网络参数 1.1 传统的网络参数 1.2 散射参数 1.3 双口网络参数间转换 1.4 双口网络的互相连接 1.5 实际的双口电路 1.5.1 单元件网络 1.5.2 π形和T形网络 1.6 具有公共端口的三口网络 1.7 传输线 参考文献 第2章 非线性电路设计方法 2.1 频域分析 2.1.1 三角恒等式法 2.1.2 分段线性近似法 2.1.3 贝塞尔函数法 2.2 时域分析 2.3 NewtOn.Raphscm算法 2.4 准线性法 2.5 谐波平衡法 参考文献 第3章 非线性有源器件模型 3.1 功率MOSFET管 3.1.1 小信号等效电路 3.1.2 等效电路元件的确定 3.1.3 非线性I—V模型 3.1.4 非线性C.V模型 3.1.5 电荷守恒 3.1.6 栅一源电阻 3.1.7 温度依赖性 3.2 GaAs MESFET和HEMT管 3.2.1 小信号等效电路 3.2.2 等效电路元件的确定 3.2.3 CIJrtice平方非线性模型 3.2.4 Curtice.Ettenberg立方非线性模型 3.2.5 Materka—Kacprzak非线性模型 3.2.6 Raytheon(Statz等)非线性模型 3.2.7 rrriQuint非线性模型 3.2.8 Chalmers(Angek)v)非线性模型 3.2.9 IAF(Bemth)非线性模型 3.2.10 模型选择 3.3 BJT和HBT汀管 3.3.1 小信号等效电路 3.3.2 等效电路中元件的确定 3.3.3 本征z形电路与T形电路拓扑之间的等效互换 3.3.4 非线性双极器件模型 参考文献 第4章 阻抗匹配 4.1 主要原理 4.2 Smith圆图 4.3 集中参数的匹配 4.3.1 双极UHF功率放大器 4.3.2 M0SFET VHF高功率放大器 4.4 使用传输线匹配 4.4.1 窄带功率放大器设计 4.4.2 宽带高功率放大器设计 4.5 传输线类型 4.5.1 同轴线 4.5.2 带状线 4.5.3 微带线 4.5.4 槽线 4.5.5 共面波导 参考文献 第5章 功率合成器、阻抗变换器和定向耦合器 5.1 基本特性 5.2 三口网络 5.3 四口网络 5.4 同轴电缆变换器和合成器 5.5 wilkinson功率分配器 5.6 微波混合桥 5.7 耦合线定向耦合器 参考文献 第6章 功率放大器设计基础 6.1 主要特性 6.2 增益和稳定性 6.3 稳定电路技术 6.3.1 BJT潜在不稳定的频域 6.3.2 MOSFET潜在不稳定的频域 6.3.3 一些稳定电路的例子 6.4 线性度 6.5 基本的工作类别:A、AB、B和C类 6.6 直流偏置 6.7 推挽放大器 6.8 RF和微波功率放大器的实际外形 参考文献 第7章 高效率功率放大器设计 7.1 B类过激励 7.2 F类电路设计 7.3 逆F类 7.4 具有并联电容的E类 7.5 具有并联电路的E类 7.6 具有传输线的E类 7.7 宽带E类电路设计 7.8 实际的高效率RF和微波功率放大器 参考文献 第8章 宽带功率放大器 8.1 Bode—Fan0准则 8.2 具有集中元件的匹配网络 8.3 使用混合集中和分布元件的匹配网络 8.4 具有传输线的匹配网络 8.5 有耗匹配网络 8.6 实际设计一瞥 参考文献 第9章 通信系统中的功率放大器设计 9.1 Kahn包络分离和恢复技术 9.2 包络跟踪 9.3 异相功率放大器 9.4 Doherty功率放大器方案 9.5 开关模式和双途径功率放大器 9.6 前馈线性化技术 9.7 预失真线性化技术 9.8 手持机应用的单片cMOS和HBT功率放大器 参考文献
上传时间: 2013-04-24
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在低功率应用领域中,为了降低成本,单级功率因数校正(PFC)技术越来越受到人们的关注。单级PFC技术是把PFC变换器和DC/DC变换器结合在一起,共用一个开关管和一套控制电路,同时提高功率因数和对输出电压进行快速调节。本文针对单级PFC技术进行了较详细的分析。首先研究了基本Boost型单级PFC变换器,详细分析了其工作原理和特性,指出在现有的单级PFC变换器中,必须解决两个问题,即如何提高变换器的效率和控制中间储能电容电压在450V以下。同时分析了Boost型单级PFC变换器的三端和两端拓扑结构,并讨论了两者之间的联系。接着引用了直接功率传递原理(DPT),研究了一种新型的可实现直接功率传递的单级PFC变换器。详细分析了该变换器的工作原理和特性。该变换器在引入直接功率传递原理的基础上,相对于一般单级PFC变换器来说,具有更高的效率和良好的功率因数校正效果。同时可以将单级PFC变换器中间储能电容电压的值限制在450V以下。最后,本文用仿真分析验证了理论的正确性,证明了这种新型的单级PFC变换器比一般的单级PFC变换器性能更优越。
上传时间: 2013-05-19
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随着电力电子技术的迅速发展,双向DC/DC变换器的应用日益广泛。尤其是软开关技术的出现,使双向DC/DC变换器不断朝着高效化、小型化、高频化和高性能化的方向发展,软开关技术的应用可以降低双向DC/DC变换器的开关损耗,提高变换器的工作效率,为变换器的高频化提供可能性,从而减小变换器的体积,提高变换器的动态性能。双向DC/DC变换器在直流不停电电源系统、航空电源系统、电动汽车等车载电源系统、直流功率放大器以及蓄电池储能等场合都得到了广泛的应用。 本论文首先在研究硬开关的缺陷上,提出软开关技术;然后在研究双向DC/DC变换器的基本工作原理的基础上,对双向DC/DC变换器的应用及软开关双向DC/DC变换器的几种拓扑结构进一步阐述;把软开关技术和双向DC/DC变换器技术有机地结合在一起,提出一种新型的双向DC/DC变换器的拓扑结构。该双向DC/DC变换器的降压变换电路采用移相控制ZVSPWMDC/DC变换器;升压变换电路采用Boost升压和推挽式升压两种变换器相结合的两级升压的新型变换器。 在分别对移相控制ZVSPWMDC/DC变换器和Boost推挽式DC/DC变换器的工作原理进行分析研究的基础上,使用PSpice9.2计算机仿真软件对变换器的主电路进行仿真和分析,验证该新型双向DC/DC变换器的拓扑结构设计的正确性和可行性。
上传时间: 2013-04-24
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目前,能源危机与环境污染已经备受关注,被各个国家提上纪事日程。在众多的新能源中,风能以它可再生、清洁、无污染等特点受到人们的青睐。在风力发电技术上也从独立型逐渐向并网型转变,因此并网技术已成为主流。由于变速恒频具有发电量大,对风电场风速的变化适应性好具有较高的叶尖速比等优点,所以变速恒频必然会取代恒速恒频。实现变速恒频的风力发电机组有很多种,其中永磁同步直驱式风力发电机由于不需要齿轮箱,因而改善风能转换效率,减小维护,降低了噪音,提高可靠性,本文以永磁同步直驱式发电系统为研究对象。 本文针对永磁同步直驱式发电双PWM变换器系统,首先在对变速恒频理论研究的基础上,对风力机的数学模型进行了分析,完成了对风力机的最大风力跟踪模拟仿真。由于发电机发出的电随着风速的不断变化,因此就靠控制变换器来实现恒压恒频的电压并送入电网。其次在对永磁同步发电机和变换器的数学模型研究的基础上提出了对整流侧和电网侧变换器分开控制,控制整流器来控制发电机的转速,控制逆变器来实现稳压和恒频的向电网输送电压。并对逆变器侧的直流电容和电感选值给出了范围,在这些理论基础上对逆变器进行了MATLAB/SIMULINK仿真,给出了仿真结果。在前面理论分析的基础上,针对逆变器部分做了硬件和软件的设计。选用智能功率模块(IPM)作为逆变器,采用霍尔电压、电流传感器实现了对电压电流的采样,控制器选用TMS320F2407A,并制作了对采样信号处理电路板、PWM信号处理电路板和传感器电路板,编写了程序。
上传时间: 2013-06-17
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应用于煤矿、石化等易燃易爆环境的电子设备必须满足防爆的要求,本质安全型是最佳的防爆形式。本质安全型开关电源具有重量轻、体积小、制造工艺简单、成本低、安全性能高等优点,因而具有广阔的发展前景。单端反激变换器是开关变换器的一种基本的拓扑结构,在实际中应用比较广泛,因此对单端反激变换器进行本质安全特性分析是本质安全开关电源设计的重要基础。本质安全型开关变换器的设计,主要是对变换器中的储能元件进行设计,即变换器中的电感和输出滤波电容进行设计。 本文对变换器的静态特性进行了深入分析,指出反激变换器存在三种工作模式:CISM-CCM、IISM-CCM和DCM:得出了变换器工作在整个动态范围内的最大输出纹波电压、最大电感电流和最大输出短路释放能量。对单端反激变换器的本质安全特性进行了分析,得出输出本质安全型单端反激变换器的非爆炸判断方法,并通过安全火花试验装置对变换器进行爆炸性试验,验证了输出本安判据的正确性。得出输出本质安全型单端反激变换器的设计方法,以同时满足输出纹波电压和输出本安要求作为约束条件,得到了本质安全型单端反激变换器电感、电容参数的设计范围。给出了具体实例,并进行仿真和试验研究,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和设计方法的可行性。
上传时间: 2013-06-25
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