本文从感应加热基本原理出发,概述了感应加热技术的现状及发展趋势,在分析串联谐振逆变器各种功率控制策略原理及优缺点的基础上,对于移相调功轻载时的缺陷,本文将有限双极性PWM法引入逆变器轻载时的输出控制,通过DPLL锁相,使滞后桥臂的电压与电流始终保持一定的相位,同时结合非轻载时移相功率调节良好的特性,提出了一种基于DSP的新型功率控制策略,克服了传统移相全桥的缺点,使得高频逆变电源在轻载条件下仍能实现软开关,且轻载时电流连续调节范围广,三角畸变程度轻于PSPWM,大幅度的扩大了负载的适用范围,提高了电源整机效率。 在对新型PWM功率控制串联谐振逆变器工作过程进行分析的基础上,解决了所有开关管的软开关问题;并通过分析功率输出单元的输出电压、电流、功率等,进而得到一个脉冲周期的输出电压、电流及功率的计算式。在这些理论分析的基础上,本文设计了基于新型PWM功率控制策略的感应加热电源实验系统,对主电路各元器件进行了精确计算与设计,设计了以TMS320LF2407A为核心的控制与保护电路,并对DSP外围电路进行设计,同时编写了基于新型PWM功率控制策略,以数字环相环及功率控制算法为核心的DSP程序,相关的仿真与实验系统得到的输出波形很好的验证了新型PWM控制策略的可行性。
上传时间: 2013-04-24
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目前,在伺服控制系统中,通常采用三相电压型逆变器来驱动伺服电机。桥式电路中为避免同一桥臂开关器件的直通现象, 必须插入死区时间。死区时间和开关器件的非理想特性往往会造成输出电压、电流的畸变,从而造成电机转矩的脉动,影响系统工作性能。因此,必须对电压型逆变器中的死区效应进行补偿。
上传时间: 2013-04-24
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出了一种新型的低成本单相在线不间断电源(UPS)。该系统包括具有功率因数校正(PFC)功能的整流/升压转换器和连接到DC-Link总线的两桥臂逆变器,电池组通过一个非常简单的系统可直接连接到DC-Link总线。采用6开关管的架构,相对于传统的8开关管全桥拓扑结构的系统降低了成本。即使在非线性负载下,该系统仍具有功率密度高和高品质输出电压的特点。最后详细描述了电路操作、分析以及模拟和实验结果。
上传时间: 2013-11-04
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串联高频逆变电源的逆变桥一定要遵守先关断后导通的原则,即上下桥臂存在一定的死区时间。本文基于对全桥逆变换流分析的基础上,以设计最佳死区为目的,最终通过计算得出了使开关器件工作于零电压开关(ZVS)条件时的死区时间,且设计了以CD4046和SG3525为核心的控制电路,给出了谐振网络参数的计算。
上传时间: 2013-10-20
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MCP定时器的死区插入: 在双极性PWM驱动系统中,上下桥臂的电力开关器件交替导通(如图1-1的半桥电路)。图1-1 电力开关半桥电路理想情况下,电力开关器件的开启和关断是不需要时间的,这时只要上下桥臂的驱动信号只要相反就可以;而实际的电力开关器件的开启和关断是需要时间的,而且关断时间比开启时间要长,这时就会出现一桥臂尚没有完全关闭的情况下,另一桥臂就导通了,这就会出现上下桥臂同时导通的情况,致使电源短路,出现很大的直通电流,导致电力器件大量发热,不但会造成电源浪费,还可能烧毁电力开关器件。因此,为避免出现上下桥臂直通的现象,就需要在一桥臂开始前,保证另一桥臂完全关断,为此,在PWM驱动信号中插入死区保护时间,如图1-2中的灰条所示(这个信号是电力器件在低电平导通,高电平关断的情况)。
上传时间: 2013-11-14
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三相无刷电机的PWM控制,通过改变下桥臂的占空比来改变电机的转速。
上传时间: 2016-11-04
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空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation) SVPWM的主要思想是:以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准,以三相逆变器不同开关模式作适当的切换,从而形成PWM波,以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。传统的SPWM方法从电源的角度出发,以生成一个可调频调压的正弦波电源,而SVPWM方法将逆变系统和异步电机看作一个整体来考虑,模型比较简单,也便于微处理器的实时控制。 普通的三相全桥是由六个开关器件构成的三个半桥。这六个开关器件组合起来(同一个桥臂的上下半桥的信号相反)共有8种安全的开关状态. 其中000、111(这里是表示三个上桥臂的开关状态)这两种开关状态在电机驱动中都不会产生有效的电流。因此称其为零矢量。另外6种开关状态分别是六个有效矢量。它们将360度的电压空间分为60度一个扇区,共六个扇区,利用这六个基本有效矢量和两个零量,可以合成360度内的任何矢量。 当要合成某一矢量时先将这一矢量分解到离它最近的两个基本矢量,而后用这两个基本矢量矢量去表示,而每个基本矢量的作用大小就利用作用时间长短去代表。 在变频电机驱动时,矢量方向是连续变化的,因此我们需要不断的计算矢量作用时间。为了计算机处理的方便,在合成时一般是定时去计算(如每0.1ms计算一次)。这样我们只要算出在0.1ms内两个基本矢量作用的时间就可以了。由于计算出的两个时间的总合可能并不是0.1ms(比这小),而那剩下的时间就按情况插入合适零矢量。 由于在这样的处量时,合成的驱动波形和PWM很类似。因此我们还叫它PWM,又因这种PWM是基于电压空间矢量去合成的,所以就叫它SVPWM了。
上传时间: 2016-04-25
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随着电力电子技术的飞速发展,高频开关电源由于其诸多优点已经广泛深入到国防、工业、民用等各个领域,与人们的工作、生活密切相关,由此引发的电网谐波污染也越来越受到人们的重视,对其性能,体积,效率,功率密度等的要求也越来越高。因此,研究具有高功率因数、高效率的ACDC变换技术,对于抑制谐波污染、节钓能源及实现绿色电能变换具有重要意义通过分析目前功率因数校正PFC)技术与直流变换(DcDC)技术的研究现状,采用了具有两级结构的AcDc变换技术,对PFC控制技术,直流变换软开关实现等内容进行了研究。前级PFC部分采用先进的单周期控制技术,通过对其应用原理、稳定性与优势性能的研究,实璄了主电路及控电路的参数设计与优化,简化了PFC控制电路结构、根据控制电路特点与系統环路稳性要求,完成了电流环路与整个控制环路设计,确保了系统稳定性,提高了系统动态响应。通过建立电路闭环仿真模型,验证了单周期控制抑制输入电压与负载扰动的优势性能及连续功率因数校正的优点,优化了电路参数后级直流变换主电路采用LLC谐振拓扑,通过变频控制使直流变换环节具有轼开关特性。分析了不同开关频率范围内电路工作原理,并建立了基波等效电路,采用基波分析法对VLc需城电路的电反增益性,输入阻抗持性进行了研究,确定了电路软开关工作范图。以基波分析结果为基础进行了合理的电路参数优化设计,保证了直流变换环节在全输入电压范围、全负载范围内能实现桥臂开关管零电压开通zVS},较大范围内边整流二极管零电流关断区CS),并将谐振电路中的电压电流应力降到最小,极大的提高了系统效率同时,为了提高系统功率密度,选择了优化的磁性元器件结构,实现了谐振感性元件与变压器的磁性器件集成,大大减小了变换电路的体积在理论研究与参数设计的基础上,搭建了实验样机,分别对PFC部分和DcDC部分进行了实验验证与结果分析。经实验验证ACDc变换电路功率因数在0.988以上,直瓿变换电路能实现全范图软开关,实现了高效率AcDC变换。关键词:ACDC变换:功率因数校正:;高效率;LLC谐振电路:单周期控制
上传时间: 2022-03-24
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在半导体制冷技术的工作性能及其优缺点研究的基础上,设计了以单片机为核心控制元件,以TEC1-12706为执行元件的半导体制冷温度控制系统。采用高精度分段式PID控制算法配合PWM输出控制的方法实现温度控制;选择数字传感器DS18B20为温度检测元件,还包含1602液晶显示模块、按键调整输入模块和H桥驱动模块等。实际测试表明,该系统结构简单易行,操作方便,工作性能优良,同时针对该系统专门设计的温控算法,使半导体制冷器能更好地适应不同工况而充分发挥其制冷制热工作特性。Based on the study of the performance and advantages and disadvantages of thermoelectric cooler(TEC)technology,a thermoelectric cooling temperature control system with single-chip microcomputer as the core control element and TEC1-12706 as the executive element was designed. High precision piecewise PID control algorithm combined with PWM output control method is adopted to realize temperature control. The digital sensor DS18B20 is selected as the temperature detection element. It also includes 1602 LCD module,key adjustment input module and H bridge drive module. The actual test shows that the system has simple structure,convenient operation and excellent performance. Meanwhile,the temperature control algorithm specially designed for the system can make the semiconductor cooler better adapt to different working conditions and give full play to its refrigeration and heating characteristics.
上传时间: 2022-03-27
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随着经济发展,步进电机在工业生产与社会生活中的应用越来越广泛,对精度的要求也在不断提高。日益扩展的实际应用需求,不仅对步进电机结构提出了更高的要求,而且对步进电机的驱动控制也提出了更高的要求。虽然步进电机存在很多的优点,但是实际应用起来也有许多的不方便,很大程度上是受到步进电机驱动器的限制。步进电机的应用必须选用与之匹配的步进电机驱动器,以满足电机对不同电流大小的要求。而且现在的很多控制器不够智能化,实际应用中,除了要选用专门的驱动器之外,还要配备一个控制器,来发送一些脉冲,或者调节一些步进电机的运行参数。大多数驱动器都无法满足高精度高效控制的需求,这些驱动器没能更好的开发出步进电机的细分等方面的潜能。由上述可知,目前常用驱动器缺乏普适性,电流大小无法满足不同类型电机的要求,细分分辨率不高,斩波频率不可调,保护功能不足,智能化程度不高。 针对步进电机存在的上述问题,本课题设计了性能较为优越的步进电机驱动系统。该驱动器采用了恒流驱动与细分驱动的原理,结合单片机与电力电子应用技术,来提高驱动器的性能。该步进电机驱动系统,硬件上包括STM32与LV8726专用芯片组成的控制电路、功率放大电路、光耦隔离电路以及USB转串口的通信电路。软件上使用VB6.0编写了驱动器的控制应用程序,通过上位机实时控制步进电机的运行状态,以提高智能化的程度。 对整个系统的测试表明,电机的实际输出波形与理论输出波形接近。优化的加速曲线的设计,使得电机在高速启动的时候,不会出现失步或者堵转的情况。通过上位机的界面,可以实时控制步进电机在各种参数下运行,并实时地切换运行状态,运行参数主要包括步进电机的速度,加速度,步距角细分,绕组电流,正反转,启动和停止,电流衰减率,上下桥臂切换的死区时间等参数。驱动器除具备以上功能之外,还具备多种保护功能,如欠压保护,过流保护,过温报警等功能。该驱动器能够驱动多种不同类型的步进电机,具有更高的输出电流,电流无极可调,具有更高的细分分辨率。能够满足多场合下,高精度高效的应用需求。
上传时间: 2022-05-29
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