文章开篇提出了开发背景。认为现在所广泛应用的开关电源都是基于传统的分立元件组成的。它的特点是频率范围窄、电力小、功能少、器件多、成本较高、精度低,对不同的客户要求来“量身定做”不同的产品,同时几乎没有通用性和可移植性。在电子技术飞速发展的今天,这种传统的模拟开关电源已经很难跟上时代的发展步伐。 随着DSP、ASIC等电子器件的小型化、高速化,开关电源的控制部分正在向数字化方向发展。由于数字化,使开关电源的控制部分的智能化、零件的共通化、电源的动作状态的远距离监测成为了可能,同时由于它的智能化、零件的共通化使得它能够灵活地应对不同客户的需求,这就降低了开发周期和成本。依靠现代数字化控制和数字信号处理新技术,数字化开关电源有着广阔的发展空间。 在数字化领域的今天,最后一个没有数字化的堡垒就是电源领域。近年来,数字电源的研究势头与日俱增,成果也越来越多。虽然目前中国制造的开关电源占了世界市场的80%以上,但都是传统的比较低端的模拟电源。高端市场上几乎没有我们份额。 本论文研究的主要内容是在传统开关电源模拟调节器的基础上,提出了一种新的数字化调节器方案,即基于DSP和FPGA的数字化PID调节器。论文对系统方案和电路进行了较为具体的设计,并通过测试取得了预期结果。测试证明该方案能够适合本行业时代发展的步伐,使系统电路更简单,精度更高,通用性更强。同时该方案也可用于相关领域。 本文首先分析了国内外开关电源发展的现状,以及研究数字化开关电源的意义。然后提出了数字化开关电源的总体设计框图和实现方案,并与传统的开关电源做了较为详细的比较。本论文的设计方案是采用DSP技术和FPGA技术来做数字化PID调节,通过数字化PID算法产生PWM波来控制斩波器,控制主回路。从而取代传统的模拟PID调节器,使电路更简单,精度更高,通用性更强。传统的模拟开关电源是将电流电压反馈信号做PID调节后--分立元器件构成,采用专用脉宽调制芯片实现PWM控制。电流反馈信号来自主回路的电流取样,电压反馈信号来自主回路的电压采样。再将这两个信号分别送至电流调节器和电压调节器的反相输入端,用来实现闭环控制。同时用来保证系统的稳定性及实现系统的过流过压保护、电流和电压值的显示。电压、电流的给定信号则由单片机或电位器提供。再次,文章对各个模块从理论和实际的上都做了仔细的分析和设计,并给出了具体的电路图,同时写出了软件流程图以及设计中应该注意的地方。整个系统由DSP板和ADC板组成。DSP板完成PWM生成、PID运算、环境开关量检测、环境开关量生成以及本地控制。ADC板主要完成前馈电压信号采集、负载电压信号采集、负载电流信号采集、以及对信号的一阶数字低通滤波。由于整个系统是闭环控制系统,要求采样速率相当高。本系统采用FPGA来控制ADC,这样就避免了高速采样占用系统资源的问题,减轻了DSP的负担。DSP可以将读到的ADC信号做PID调节,从而产生PWM波来控制逆变桥的开关速率,从而达到闭环控制的目的。 最后,对数字化开关电源和模拟开关电源做了对比测试,得出了预期结论。同时也提出了一些需要改进的地方,认为该方案在其他相关行业中可以广泛地应用。模拟控制电路因为使用许多零件而需要很大空间,这些零件的参数值还会随着使用时间、温度和其它环境条件的改变而变动并对系统稳定性和响应能力造成负面影响。数字电源则刚好相反,同时数字控制还能让硬件频繁重复使用、加快上市时间以及减少开发成本与风险。在当前对产品要求体积小、智能化、共通化、精度高和稳定度好等前提条件下,数字化开关电源有着广阔的发展空间。本系统来基本上达到了设计要求。能够满足较高精度的设计要求。但对于高精度数字化电源,系统还有值得改进的地方,比如改进主控器,提高参考电压的精度,提高采样器件的精度等,都可以提高系统的精度。 本系统涉及电子、通信和测控等技术领域,将数字PID算法与电力电子技术、通信技术等有机地结合了起来。本系统的设计方案不仅可以用在电源控制器上,只要是相关的领域都可以采用。
上传时间: 2013-06-21
上传用户:498732662
现代家庭中单相供电的用电设备如电脑、电视机、冰箱等都具有非线性特性,都会产生谐波污染电网。本文针对这一现象研究了单相并联电压型有源电力滤波器(APF),设计了一个APF控制系统来产生与谐波电流大小相等方向相反的补偿电流,并使补偿电流实时地跟踪谐波电流,从而消除谐波电流达到净化电网。 本文对提出的APF控制系统从模拟和数字两个方面进行了深入的研究。 首先,设计了APF的主电路结构,确定了系统中电感电容等元件参数,并根据仿真结果系统地分析了参数变化对系统补偿效果的影响,然后根据补偿效果选择最佳的参数值。 其次,针对控制系统要求,选用适合系统的电流电压PI双环控制系统,通过参数优化后得到了控制器的最优参数,使控制效果达到最优。并从理论上详细分析了无差拍控制算法。 最后,利用滞环比较原理制作了10KHz的三角波发生器,用于PWM调制电路。在对硬件描述语言以及FPGA设计流程深入理解的基础上,利用Verilog语言实现了双环PI控制器和PWM发生电路的数字化,使得有源电力滤波器补偿精度提高,有更好的可修改性,可使用于很多不同的非线性负载。
上传时间: 2013-07-27
上传用户:aa17807091
由于各种非线性电力电子装置的和功率开关器件的广泛应用产生了谐波。随着对电能质量要求的不断提高,各种治理谐波的电力电子装置就产生了。谐波治理的方法主要有无源滤波技术和有源电力滤波器技术。传统的方法采用LC 无源滤波器,与无源滤波器相比有源电力滤波器具有很大的优越性,因此越来越多的应用到治理谐波污染中。随着以DSP 和FPGA 的高速发展,以全数字化控制技术实现的有源电力滤波器必将更多的应用到谐波装置中去。本文深入分析了谐波治理的研究背景意义和有源滤波器的研究现状和发展趋势。介绍了有源滤波器的基本的工作原理;分类;谐波的检测方法和控制策略,在各个方法的比较上选用基于瞬时无功功率理论的谐波检测法对谐波电流进行了检测。并提出了一种基于 DSP 及FPGA 控制的有源电力滤波器的设计方案,重点研究了三相并联型有源滤波器的控制系统及硬件设计。本文还对系统的功率器件进行了分析并选用IGBT 作为其开关器件。设计了IGBT 驱动及保护电路,利用理论分析和仿真结果设定了系统直流侧电容和输出电感的参数。对整个系统进行了Simulink 仿真实验,选用DSP 和和FPGA 作为核心处理芯片,DSP 用来采集数据并检测谐波,FPGA 用来实现PWM 脉冲的输出。设计并调试出非线性负载,传感器采集,电流电压调理电路,主电路,过零检测电路,IGBT 的驱动及吸收缓冲电路。并在此基础上搭建出了试验平台。给出了DSP 及FPGA 的软件设计思想和流程。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:youth25
·摘要: 采用DSP处理器实现永磁同步电机变频调速系统.该系统由主电路、控制和辅助电路构成.主电路中逆变器采用IGBT功率模块.控制电路以TMS320F240芯片为核心,将系统控制、通讯、显示与保护,系统参数、故障等信息保存在芯片存贮器中.辅助电路由辅助开关电源、驱动及电流电压检测电路组成.系统初始化后进入由键盘、显示、SCI、故障处理等模块组成的后台程序.而前台程序主要进行内外两环的数
上传时间: 2013-04-24
上传用户:laozhanshi111
LED驱动电源的后级DC-DC恒流电路采用LLC谐振半桥的拓扑结构,并通过输出的电流电压双环反馈来实现恒流限压功能。LLC谐振半桥DC-DC恒流电路的功率部分包括了谐振电路和输出整流电路,控制部分有芯片供电电路、控制芯片外围电路、输出反馈回路等,经试验证明该系统输出稳定好,能够长时间高效工作。
上传时间: 2013-12-22
上传用户:l银幕海
变压器是电磁能量转换器件,根据电磁感应原理制成,主要作用是变换电流电压阻抗,在电源和负载之间进行直流隔离,以最大限度的传送电源能量(功率)。
上传时间: 2013-12-01
上传用户:我们的船长
PC电脑的ATX标准电源技术成熟可靠,电路简单,廉价经济,功率适中200-300W。我在给某电脑市场维修几十台电源后突发奇想,将其改造成0-110伏的通用直流可调电源,并且0-2A可调限流。非常适合家电修理、电子爱好者、学校实验室等使用。其它杂志上见过废电源改制文章,都是固定恒压输出。本文改动较大,包括主输出变压器,电流电压反馈环节,电压电流给定环节,及输出整流电路,去掉电源开关机电路等。适合于有较高水平的爱好者。如从新制作电路板批量生产也容易。本人改制两台,一台用于某工厂230W110V直流他励电机测试,另一台用于模拟直流埋弧电焊机输出电压,调试焊接控制电路。因为带有完善的恒流特性,使用安全可靠,两年来使用效果非常好。现奉献给大家,仅供参考。
上传时间: 2014-12-24
上传用户:chaisz
6N137的结构原理如图1所示,信号从脚2和脚3输入,发光二极管发光,经片内光通道传到光敏二极管,反向偏置的光敏管光照后导通,经电流-电压转换后送到与门的一个输入端,与门的另一个输入为使能端,当使能端为高时与门输出高电平,经输出三极管反向后光电隔离器输出低电平。当输入信号电流小于触发阈值或使能端为低时,输出高电平,但这个逻辑高是集电极开路的,可针对接收电路加上拉电阻或电压调整电路。
上传时间: 2014-03-24
上传用户:skhlm
第1章 PIC16F877 的外围功能模块 第2章模拟量输入与输出 第3章秒 表 第 4 章通用同步/异步通信的应用 第5章PIC16F87X 在CAN 通信中的应用 第 6 章利用 CCP 模块设计频率计 第 7 章交流电压测量 第 8 章与 PLC 接口的4 位LED 数字显示表 第 9章单片机控制的电动自行车驱动系统 第 10章液晶显示模块编程
上传时间: 2013-12-26
上传用户:ajaxmoon
隔离放大器IC___产品特点: 1.精度等级:0.1级、0.2级、0.5级。 2.0-2.5V/0-5V/0-10V/1-5V等标准电压信号、0-1mA/ 0-10mA/0-20mA/4-20mA等标准电流信号输入, 输出标准的隔离信号。 3.输出电压信号:0-5V/0-10V/1-5V、输出电流信号:0-10mA/0-20mA/4-20mA,具有高带载能力。 4.全量程范围内极高的线性度(非线性度<0.2%) 隔离放大器IC___应用举例: 1.直流电流/电压信号的隔离、转换及放大 2.模拟信号地线干扰抑制及数据隔离采集 3.信号远程无失传输 4.电力监控、医疗设备隔离安全栅 5.一进一出、一进两出、两进两出模拟信号转换 隔离放大器IC___产品型号及定义 连续隔离电压值: 3000VDC 电源电压输入范围: ±10%Vin 焊接温度(10秒): +300℃ AOT -U(A)□ -P□- O□ 输入电压或电流信号值 U1:0-5V A1:0—1mA U2:0-10V A2: 0—10mA U3:0-75mV A3: 0—20mA U4:0-2.5V A4: 4—20mA U5:0-±5V A5:0—±1mA U6:0-±10V A6: 0—±10mA U7:0-±100mV A7: 0—±20mA U8:用户自定义 A8: 用户自定义 隔离放大器IC___辅助电源 P1:DC24V P2:DC12V P3:DC5V P4:DC15V P5:用户自定义 隔离放大器IC____输出信号 O1: 4-20mA O2: 0-20mA O4: 0-5V O5: 0-10V O6: 1-5V O7: 0-±5V O8: 0-±10V O9: -20-+20mA O10: 用户自定义 隔离放大器IC___产品特征: 奥通 光耦隔离系列产品是通过模拟信号(线性光耦)隔离放大,转换按比列输出的一种信号隔离放大器,产品抗干扰强。广泛应用在电力、工业控制转换,仪器仪表、远程监控、医疗设备、工业自控等需要电量隔离测控的行业。光耦隔离系列产品属于双隔离产品,输入信号与辅助电源隔离,辅助电源与输出隔离 ,隔离电压3000VDC 隔离放大器IC___产品说明: 1.SIP12脚符合UL94V-0标准阻燃封装 2.只需外接电位器既可调节零点和增益 3.电源、信号、输入输出 3000VDC隔离 4.工业级温度范围:-45~+85度 5.有较强的抗EMC电磁干扰和高频信号空间干扰特性 6.大小: 32.0mm*13.8mm*8.8mm
上传时间: 2014-01-04
上传用户:wangzeng