几乎所有电源电路中,都离不开磁性元器件 电感器或变压器。例如在输入和输出端采用电感滤除开关波形的谐波;在谐振变换器中用电感与电容产生谐振以获得正弦波电压和电流;在缓冲电路中,用电感限制功率器件电流变化率;在升压式变换器中,储能和传输能量;有时还用电感限制电路的瞬态电流等。而变压器用来将两个系统之间电气隔离,电压或阻抗变换,或产生相位移(3 相 Δ—Y 变换),存储和传输能量(反激变压器),以及电压和电流检测(电压和电流互感器)。可以说磁性元件是电力电子技术最重要的组成部分之一。
上传时间: 2022-05-14
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感应加热技术是20世纪初才开始应用于工业部门的,它通过电磁感应原理和利用涡流对工件进行加热,是制造业和材料加工中的一种重要手段。目前感应加热电源在金属熔炼、铸造、锻造、透热、淬火、弯管、烧结、表面热处理、钎焊以及晶体生长等行业得到了广泛的应用。随着微机技术和IGBT器件的发展,新型中频感应加热电源成为研究的重点。 本文以中频串联谐振感应加热电源为研究对象,采用单片机C8051f300和脉冲输出芯片SG3525相结合的方式,增加了IGBT驱动电路的设计和限频保护电路的设计。实现了感应加热电源的数字化控制,为感应加热电源系统的数字化、信息化、智能化提供了优质、可靠的技术基础。 论文先介绍了感应加热电源的基本原理以及感应加热技术的发展动态。针对30kW/10kHz-30kHz中频感应加热电源的主电路和控制电路进行了设计,然后通过对感应加热电源中的主电路拓扑结构进行分析,比较串联谐振逆变电路与并联谐振逆变电路的优缺点,选择了更适合中频感应加热电源的串联谐振逆变电路。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。 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PWM调功对感应加热电源进行恒流调节。论文是以单片机80C51f330为控制核心的硬件控制平台,包括频率、占空比可调并通过数码管显示、保护电路、驱动电路、显示电路等外围电路。在此基础上编写了相应的程序,完成了样机,并进行了整机调试,可以达到顺利加热。 通过实测波形的分析,实验限频电路可以很好的使电源工作在感性状态,驱动电路的驱动能力很好,增加了系统的安全性。系统硬件电路可靠,程序运行良好。
上传时间: 2022-05-30
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人的耳朵能感受到的振荡频率在20-20000Hz范围的声波,超过人耳能感受到的声波频率以上的声波叫超声波。超声波有许多应用,有超声波清洗、超声波钻孔、超声波振动等。超声波振动是近几十年兴起的新事物,随着人们对超声波研究的不断深入,应用也日益广泛。 功率超声技术凭其独特的优点在国民经济各部门日益广泛应用。目前超声设备由采用大功率电子管或高频可控硅发展到全控型电子器件。随着新理论、新技术、新器件的不断出现和成熟,超声技术必将充分发挥其优势,在各领域产生更大作用。本文涉及的功率超声系统主要由高频超声波电源和压电振子两部分组成。高频超声波电源为压电振子提供电能,压电振子将电能转为动能。 超声波发生器的种类很多,大致可分为两种类型,机械型和电声型。机械型超声波发生器直接用机械方法使物体振动而产生超声波。常见的机械型超声波都是流体动力式的,即利用每秒几万次的频率断续从喷口喷出,撞击放在喷口前的空腔或簧片,引起共振在媒质中产生超声波。电声型超声波发生器是应用的最广泛的。它是利用电磁能量转换成机械波能量。 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。压控振荡器选用货源充足、价格低廉的TL494,可满足本设计要求。D类功率放大器就是开关功率放大器,选用高耐压的VMOS管,组成半桥电路,VMOS管的驱动采用变压器隔离倒相。由于超声波换能器的特性,超声波清洗机中的匹配电路包含两个:一个是功率匹配,一个是调谐匹配。前者是为了使超声波电源的输出内阻与负载阻抗相一致,采用变压器匹配方法。后者是使换能器呈现纯阻性,采用串联电感的方法。 本文对系统的总体设计方案、硬件和软件设计、单元电路及主要单元电路实验进行了详细地介绍。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: 2022-06-01
上传用户:得之我幸78
随着新理论、新器件、新技术的不断出现或成熟,功率超声技术在国民经济各个部门中日益广泛应用。超声波电源为超声波换能器提供电能,超声波换能器将电能转换为动能,完成超声波清洗、防垢除垢等功能。本文主要对高频超声波电源进行了理论分析与设计。 首先对超声波电源基本拓扑结构进行了分析,提出了超声波电源功放电路可以采用的三种方案:半桥功率放大电路、全桥功率放大电路、推挽功率放大电路。通过对比分析了各种方案的优点和缺点,确定了超声波电源功率放大电路的方案。针对超声波电源的具体要求,设计了整流滤波电路,功率放大电路、驱动电路、缓冲电路、功率反馈电路、保护电路。其中,给出了整流滤波电路和功率放大电路的参数计算。 其次对超声波换能器的特性进行了分析,介绍了超声波换能器的串联谐振频率和并联谐振频率。然后对几种常用的匹配网络进行了分析,包括单个电感的匹配、电感-电容匹配、改进的电感-电容匹配,分析了其优点和缺点。 然后由于超声波电源需具有性能高、功率大、成本低的特点,要求能较好适应超声波换能器阻抗变化、频率漂移等所带来的疑难问题。本文介绍了超声波电源几种常见的频率跟踪方案。本文研究的是一种传统的自激式超声波电源,串联谐振频率在20KHz左右,频率跟踪采用负载分压式反馈系统,在以前手动调节电感的基础上,通过在反馈回路添加通过AVR单片机控制数字电感来跟踪超声波换能器的谐振频率,易操作,能稳定运行。 最后在理论设计的基础上,对超声波电源各个组成电路进行了实际制作,在超声波电源与超声波换能器匹配无误、工作稳定后,对有关电路进行了现场试验验证。实验结果表明,该超声波电源具有一定的使用价值。
上传时间: 2022-06-08
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目前市场上的音响功放电源大多采用线性稳压电源,其体积大、能耗高、效率低的特点越来越难以适应当今社会节能环保的需要。音响功放开关电源是顺应国家政策法规,适应市场需求而研制的高效节能电源,其具有功率智能检测,输出电压动态调整的功能,能大幅度提高音响系统的效率。文章分析了开关电源的技术特点,结合音响功放对电源的功能需求,提出了功率智能检测,输出电压动态调整的节能方案,并分别针对低端和高端市场设计了两款音响功放开关电源。低端电源考虑到成本因素,采用模拟器件构建,实现音响系统基本的功率调节功能。高端电源采用全桥移相软开关技术,实现电源本身的低耗高效工作,并采用数字信号处理器(DSP)作为控制模块的核心,其灵活的控制算法能够更加智能的使输出电压随输出功率动态调整,大大降低音响系统内部损耗,提高节能水平。文章针对两款开关电源提出了设计步骤,元器件参数的设计方法,对电路工作原理进行了详细的分析,针对DSP数控高端电源,提出了一种简单可靠的移相脉冲生成策略,设计了一种变参数积分分离Pl算法,并给出DSP控制的基本软件流程。然后制作样机,经实验调试,优化电路结构和元器件参数,实验结果满足设计技术指标。最后,从软硬件两方面着手,对电源设计的抗干扰措施提出基本的解决方案。
上传时间: 2022-06-18
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1.Spartan-6 系列封装概述Spartan-6 系列具有低成本、省空间的封装形式,能使用户引脚密度最大化。所有Spartan-6 LX 器件之间的引脚分配是兼容的,所有Spartan-6 LXT器件之间的引脚分配是兼容的,但是Spartan-6 LX和Spartan-6 LXT器件之间的引脚分配是不兼容的。表格1 Spartan-6 系列FPGA封装2.Spartan-6 系列引脚分配及功能详述Spartan-6 系列有自己的专用引脚,这些引脚是不能作为Select IO 使用的,这些专用引脚包括:专用配置引脚,表格2 所示GTP高速串行收发器引脚,表格3 所示表格2 Spartan-6 FPGA专用配置引脚注意:只有LX75, LX75T, LX100, LX100T, LX150, and LX150T器件才有VFS、VBATT、RFUSE引脚。表格3 Spartan-6 器件GTP通道数目注意:LX75T 在FG(G)484 和CS(G)484 中封装4 个GTP通道,而在FG(G)676中封装了8 个GTP通道;LX100T在FG(G)484 和CS(G)484 中封装4个GTP通道,而在FG(G)676 和FG(G)900中封装了8 个GTP通道。如表4,每一种型号、每一种封装的器件的可用IO 引脚数目不尽相同,例如对于LX4TQG144器件,它总共有引脚144 个,其中可作为单端IO 引脚使用的IO 个数为102 个,这102 个单端引脚可作为51 对差分IO 使用,另外的32 个引脚为电源或特殊功能如配置引脚。表格4 Spartan6 系列各型号封装可用的IO 资源汇总表格5 引脚功能详述
标签: spartan-6
上传时间: 2022-06-18
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该放大电路和光电耦合电路采用电压反馈。pc817是常用的线性光藕,在各种要求比较精密的功能电路中常常被当作耦合器件,具有上下级电路完全隔离的作用,相互不产生影响。LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与 电源电压无关。
上传时间: 2022-06-18
上传用户:shjgzh
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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为了满足一些重要用电设备的连续供电,对电网供电提出了更高的要求。为此,引入一种新型UPS是不间断电源(uninterruptible power system)的英文简称,是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。UPS先将交流电直流成直流电,一路给蓄电池充电,一路经逆变器变成恒压恒频的交流电,不论是市电供电还是断电由电池供电,总是通过逆变系统提供电力,因而市电停电或来电时无任何转换间断,市电的干扰也完全不影响到UPS的输出端,另外,UPS提供的电力为纯净的正弦波交流电,适用的负载范围宽,可以为多种精密用电设备提供稳定的不间断电源,此外,UPS的优点还在于它的零转换时间以及高质量的输出电源品质,因此它更适合于一些关键性的应用场合.UPS由于其工作方式是先对电池充电,然后再由逆变器将电池的电能逆变成交流,因此在电能的转化过程中有一部分电能将被损失掉。电子技术是根据电子学的原理,运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括Analog(模拟)电子技术和Digital(数字)电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术,处理的方式主要有:信号的发生、放大、滤波、转换。现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
标签: UPS电源
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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