电子产品的设计一般先从功能框图开始,然后细化到原理图,还要经过很复杂和繁琐的调试验证过程,最终才能完成。为了验证原理图的正确性,都要焊接实验板(样板),或使用易于插件的“面包板”,每个节点都必须正确和可靠,连接或焊接过程都是细致而耗时的工作,在器件很多时几乎是不可能完成的任务,而每次调整都要打样,耗时长而成本高,在设计集成电路时更是如此,急需在制造之前验证集成电路的功能。这种现实需要就迫使人们想用他办法来解决。 根据电路理论,人们可以建立起节点方程和回路方程,通过解这些方程组成的方程组就可以得到结果,也就是说可以通过计算来获得电路的工作情况。但包含电感、电容等器件的电路形成的是一组微分方程组,人工计算依然是累人的活,而计算机则可以大展身手,通过其强大的存储、计算和图形显示能力就能轻松完成,很快得到结果。基于这种思想,人们开发出电路仿真软件,通过快速的仿真,代替耗时且累人的反复调测,提高设计速度和效率,也节省了时间和成本。最早、最出色的仿真软件就是SPICE。SPICE是Simulation Program with Integrated Circuits Emphasis的缩写,由美国加利福尼亚大学伯克利(Berkeley)分校的电工和计算机科学系开发,骨干是Ron Rohrer和Larry Nagel,开始是使用FORTRAN语言设计的仿真软件,用于快速可靠地验证集成电路中的电路设计以及预测电路的性能。第一个版本SPICE1于1971年推出,通过围绕晶体管建立电流和电压变量来仿真电路的行为,称为模拟仿真或电路级仿真,且只能模拟100个晶体管的电路。1975年SPICE2发布,开始正式实用化,1983年发布的SPICE2G.6在很长时间内都是工业标准,它包含超过15000条FORTRON语句,运行于多种中小型计算机上。1985年SPICE3推出,转为用C语言开发,易于运行于UNIX工作站,还增加了图形后处理工具和原理图工具,提供了更多的器件模型和分析功能。在1988年SPICE被定为美国国家标准。Spice仿真器采用修改的节点分析法来建立电路方程组,提供非线性直流分析,非线性瞬态分析(实域分析)和线性小信号分析(频域分析)等。其中瞬态分析是最费时的验证方法,通常是利用数值积分法把非线性微分方程变成一组代数方程组,然后用高斯消去法来求解,因为这些线性方程仅仅在积分时刻点是有效的,而随着仿真器进展到下一个积分步长,积分方法必须重复来得到新的线性方程组,如果信号变化得特别快,积分步长应该取得非常小以便积分方法能收敛到正确的解,因此瞬态分析需要大量的数学操作。随着SPICE的发布,其他一些机构也加入研究行列,更有一些软件供应商也看中这个商机,纷纷推出基于SPICE3的各种商业软件,如XSPICE、PSPICE、ISSPICE、T-SPICE、HSPICE等等,功能更强,更方便使用,使SPICE成为电子电路仿真的主流软件,一些软件公司也是通过SPICE相关软件得到发展,并逐渐成为现在的EDA软件公司,成为知识创造财富的实例。因为SPICE仿真需要相关的元器件仿真模型库,还催生了依靠提供器件模型为生的公司和个人,但中国人都乐于奉献,没钱当然不会买,这种公司在中国是无法存在的(http://www.aeng.com/spicemodeling.asp )。SPICE软件也有一定局限性,有些电路无法仿真或仿真时因不能收敛而失败,特别是用于数模混合电路及脉冲电路时尤其如此。就算通过仿真,最终还是要通过实际制作电路板调试和验证,仿真只是使这个过程大大缩短,次数大大减少,也就降低了成本。软件能提高效率和降低成本,所以就有相应的价值,但中国人的人工费低廉而有的是时间,干得好干得快才让人讨厌,软件在中国也就不值钱了。
上传时间: 2022-05-25
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1,更近一步了解三相全控桥式整流电路的工作原理,研究全控桥式整流电路分别工作在电阻负载、电阻-电感负载下Ud,ld及Uvt的波形,初步认识整流电路在实际中的应用。2,研究三相全控桥式整流逆变电路的工作原理,并且验证全控桥式电路在有源逆变时的工作条件,了解逆变电路的用途。=.设计理念与思路晶闸管是一种三结四层的可控整流元件,要使晶闸管导通,除了要在阳极-阴极间加正向电压外,还必须在控制级加正向电压,它一旦导通后,控制级就失去控制作用,当阴极电流下降到小于维持电流,晶闸管回复阻断。因此,晶闸管的这一性能可以充分的应用到许多的可控变流技术中。在实际生产中,直流电机的调速、同步电动机的励磁、电镀、电焊等往往需要电压可调的直流电源,利用晶闸管的单向可控导电性能,可以很方便的实现各种可控整流电路。当整流负载容量较大时,或要求直流电压脉冲较小时,应采用三相整流电路,其交流侧由三相电源提供。三相可控整流电路中,最基本的是三相半波可控整流电路,应用最广泛的是三相桥式全控整流电路。三相半波可控电路只用三只晶闸管,接线简单,但晶闸管承受的正反向峰值电压较高,变压器二次绕组的导电角仅120",变压器绕组利用率较低,并且电流是单向的,会导致变压器铁心直流磁化。而采用三相全控桥式整流电路,流过变压器绕组的电流是反向电流,避免了变压器铁芯的直流磁化,同时变压器绕组在一个周期的导电时间增加了一倍,利用率得到了提高。逆变是把直流电变为交流电,它是整流的逆过程,而有源逆变是把直流电经过直-交变换,逆变成与交流电源同频率的交流电反送到电网上去。逆变在工农业生产、交通运输、航空航天、办公自动化等领域已得到广泛的应用,最多的是交流电机的变频调速。另外在感应加热电源、航空电源等方面也不乏逆变电路的身影。在很多情况下,整流和逆变是有着密切的联系,同一套晶闸管电路即可做整流,有能做逆变,常称这一装置为"变流器2
标签: 整流电路
上传时间: 2022-05-31
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在各种显示技术中,以液晶显示器(LiquidCrystalDisplay)为代表的平板显示器发展最快、应用最广。而在高分辨率的液晶显示器中,为了提高显示画面的质量。人们在每个显示像素上设计了一个非线性的有源薄膜晶体管(TFT―ThinFilmTransistor)来对每一个液晶像素进行独立驱动。因此,这种液晶显示器被称为TFT-LCD。 本文利用苏州友达光电有限公司提供的TFT液晶模块和背光源逆变器,设计并制作了由可编程门阵列(FPGA―FieldProgrammableGateArray)和单片机控制的显示系统。为此,首先深入分析了TFT-LCD的驱动原理,针对苏州友达光电有限公司提供的低压差分信号(LVDS―LowVoltageDifferentialSignaling)接口方式的液晶模块,又进一步分析了LVDS接口信号原理。 在深入分析了液晶显示器驱动原理和LVDS接口特性的基础上,基于FPGA设计了控制显示器行/场同步信号和显示像素信号输出LVDS接口的驱动电路,并采用高性价比的FPGA芯片EP1C3T144和LVDS发送器芯片DS90C387制作和调试了相应的电路。 同时,苏州友达光电有限公司为液晶显示模块的CCFL(ColdCathodeFluorescentLamp)背光源提供一块逆变器。针对该逆变器,本文设计了基于单片机、D/A转换器和三端可调稳压电源模块的输出可调的直流稳压电源来控制逆变器的工作,从而实现了对背光源亮暗的调节。该电源电路能将输出的电压值的大小用数码管实时的显示出来。 经过实际调试运行,本文设计的LVDS接口的TFT液晶显示模块驱动电路,和单片机控制的直流稳压可调电源,能够有效驱动TFT-LCD,并控制其像素的显示。
上传时间: 2022-05-31
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一简要背景概述随着社会生产和科学技术的发展,整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路。三相全控整流电路的整流负载容量较大,输出直流电压脉动较小,是目前应用最为广泛的整流电路。它是由半波整流电路发展而来的。由一组共阴极的三相半波可控整流电路和一组共阳极接法的晶闸管串联而成。六个品闸管分别由按一定规律的脉冲触发导通,来实现对三相交流电的整流,当改变晶闸管的触发角时,相应的输出电压平均值也会改变,从而得到不同的输出。由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号,同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件,采用常规电路分析方法显得相当繁琐,高压情况下实验也难顺利进行。Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型,随意改变仿真参数,并且立即可得到任意的仿真结果,直观性强,进一步省去了编程的步骤。本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模,对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析,既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论,同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。三相桥式全控整流电路以及三相桥式全控逆变电路在现代电力电子技术中具有很重要的作用和很广泛的应用。这里结合全控整流电路以及全控逆变电路理论基础,采用Matlab的仿真工具Simulink对三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路进行仿真,对输出参数进行仿真及验证,进一步了解三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路的工作原理。
上传时间: 2022-06-01
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本书是一本经典的电路基础教材,自第1版出版以来,好评不断,被国际知名高校广泛采用,也被工程师奉为必备电路基础知识参考指南。全书分为直流电路篇、交流电路篇与高级电路分析篇,层次分明,章节安排合理,囊括了学生需要掌握的所有常用数学公式和物理基本原理,不但是高等院校电类专业学生的理想教材,也是相关技术人员的参考大全。
标签: 电路基础
上传时间: 2022-06-06
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摘要:为了得到输出稳定、开关耐压力小并且功率因教高的大功率三相整流器,对三相VIENNA 型 PFC电路拓扑进行了研究,对VIENNA整流器的原理进行了调查,根据原有的控制理念,在其控制方面采用了区间控制结合滞环控制法来控制整个电路。在整个系统方案设计究毕后,搭建Malab模型对所设计的电路进行仿真,由仿真结果可以看到系统的输出为稳压输出,开关器件的耐压力为输出电压的一半,输入功率因数为1,并且做了一些小样机对系统所采用的控制进行了验证。关键词:三相拓扑电路;区间控制法;功奉因教校正;滞环拉制1引言传统的三相整流虽然可以满足系统大功率的需求,但是存在谐波大、功率因数低等缺点。三相VIENNA型 PFC整流器,具有控制简单、输入功率因数高、无谐波污染等优点,适合于三相大功率电路,便于工程应用中的实现。文献中采用滞环控制方法1-1,用反馈信号与正弦采样信号组合,再应用PWM技术实现PFC电路的稳压和电流的正弦化.电路电感电流连续CCM和临界连续BCM模式下工作,简化了电路,降低制造成本。针对所作系统进行仿真,验证了系统的可行性和优越性。2 VIENNA电路原理2.1原始主电路如图1所示的电路三相三开关三电平整流电路2,开关采用4个二极管和一个全控型MOSFET管组成。根据电路的对称性可以知道电容中点电位与电网中点的电位近似相同。当A相开关管关断时,E点F点电位相等,Un-Ux则Ua=0.5Un-0.5Uc,又Un=Uc,又Ua-0.5Uc,因此Uw:=0,U-0.5Ux,即VIENNA电路中开关器件只承受了一半的输出直流电压,所以开关管电压应力小,非常适合于大功率三相PFC整流电路。
标签: 三相PFC整流电路
上传时间: 2022-06-16
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本设计电路介绍的是MC34063的升压/降压/正负电压输出电路,并提供PCB+SHEET+BOM三合一。电路分为三个升压,降压,升负电压输出,三个独立单元。也可以共地,广泛应用在多电压供电场合。MC34063低成本,高性价比。该MC34063可用于升压变换器、降压变换器、反向器的控制核心,由它构成的DC/DC变换器仅用少量的外部元器件。
上传时间: 2022-06-16
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1.1 什么是整流电路整流电路(rectifying circuit)把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成,20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。可以从各种角度对整流电路进行分类,主要的分类方法有:按组成的期间可分为不可控,半控,全控三种;按电路的结构可分为桥式电路和零式电路:按交流输入相数分为单相电路和多相电路;按变压器二次侧电流的方向是单向还是双向,又可分为单拍电路和双拍电路1.2整流电路的发展与应用电力电子器件的发展对电力电子的发展起着决定性的作用,因此不管是整流器还是电力电子技术的发展都是以电力电子器件的发展为纲的,1947年美国贝尔实验室发明了晶体管,引发了电子技术的一次革命:1957年美国通用公司研制了第一个品闸管,标志着电力电子技术的诞生:70年代后期,以门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极型晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(power-MOSFET)为代表的全控型器件迅速发展,把电力电子技术推上一个全新的阶段:80年代后期,以绝缘极双极型品体管(IGBT)为代表的复合型器件异军突起,成为了现代电力电子技术的主导器件。另外,采用全控型器件的电路的主要控制方式为PWM脉宽调制式,后来,又把驱动,控制,保护电路和功率器件集成在一起,构成功率集成电路(PIC),随着全控型电力电子器件的发展,电力电电路的工作频率也不断提高。同时。电力电子器件的开关损耗也随之增大,为了减小开关损耗,软开关技术便应运而生,零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)把电力电子技术和整流电路的发展推向了新的高潮。
标签: 整流电路
上传时间: 2022-06-18
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超声波电机(Utrasonic Motor简称USM)是一种新型的微特电机,有别于传统的电磁电机。在本文引言中,说明了USM与传统电磁电机相比的主要优点、基本组成及应用前景,同时说明了开展专用USM的驱动电路研究工作的背景及主要工作内容,作者要完成设计、样品加工及应用三部分工作等,此论文就是这三部分研究工作的总结。首先,根据对驱动电路的要求,结合国内外传统压电马达驱动电路的系统方案,设计出专用超声波电机的驱动电路的系统方案。在本方案中增加了位置检测与归零单元,去掉了频率跟踪单元,采用DSP作为控制单元,整合了电机驱动信号产生、电机选择与启动、位置检测信号处理和特殊信号译码等功能,有利于电路小型化和稳定性。方案具有新颖和独特性。其次,详细介绍了利用仿真与实际调试相结合的方法,完成了推挽逆变电路及升压脉冲变压器的工程设计和调试,着重解决了浪涌及功率开关管保护等问题,注意了变压器绕制工艺与漏感的关系。采用DSP芯片实现了多种控制和软、硬件结合,给出了用C语言编写的程序,重点解决了程序的调试与抗干扰问题。采用独特的数字编码方法,实现了位置检测的结构设计,完成了性能初步调试以及与DSP组成闭环系统,消除电机不断步进引起的空间位置上的积累误差,实现了电机步进误差归零的技术要求。设计了电路工程板图,完成了样机两台的加工和调试工作,与超声波电机进行了匹配调试实验,重点解决了阻抗匹配问题,达到了驱动电路的设计指标,实现了设计、加工、匹配调试三解工作的基本,aCn.coinal最后,根据前一段工作,提出了一些今后工作的意见,特别是工程应用化与集成化方面的研究想法。关键词:超声波电机,驱动电路,DSP,脉冲变压器,位置检测与归等
上传时间: 2022-06-18
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无论是不控整流电路,还是相控整流电路,功率因数低都是难以克服的缺点.PWM整流电路是采用PWM控制方式和全控型器件组成的整流电路,本文以《电力电子技术 教材为基础,详细分析了单相电压型桥式PWM整流电路的工作原理和四种工作模式.通过对PWM整流电路进行控制,选择适当的工作模式和工作时间间隔,交流侧的电流可以按规定目标变化,使得能量在交流侧和直流侧实现双向流动,且交流侧电流非常接近正弦波,和交流侧电压同相位,可使变流装墨获得较高的功率因数.:PWM整流电路:功率因数:交流侧:直流侧传统的整流电路中,晶闸管相控整流电路的输入电流滞后于电压,其滞后角随着触发角的增大而增大,位移因数也随之降低。同时输入中谐波分量也相当大、因此功率因数很低。而二极管不控整流电路虽然位移因数接近于1,但输入电流中谐波分量很大,功率因数也较低。PWM整流电路是采用PWM控制方式和全控型器件组成的整流电路,它能在不同程度上解决传统整流电路存在的问题。把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路,就形成了PWM整流电路。通过对PWM整流电路进行控制,使其输入电流非常接近正弦波,且和输入电压同相位,则功率因数近似为1。因此,PWM整流电路也称单位功率因数变流器。
上传时间: 2022-06-20
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