超声波换能器由于负载的变化以及外界环境的变化等因素,导致超声波电源的输出频率与谐振频率不匹配,从而使清洗效果不佳。超声波电源是超声清洗机的核心部分,为实现其高效稳定的工作,需要对其工作频率进行自动跟踪控制。为此,本文设计了基于单片机PIC16F886为控制核心的超声波电源,其额定输出功率为600W,工作频率为20kHz,并实现了对频率的实时跟踪控制。主要研究内容如下: 首先,根据超声波电源的性能指标要求,设计了超声波电源主电路系统,主电路系统由整流滤波电路、逆变电路、匹配电路等单元组成,逆变电路采用全桥逆变拓扑结构,文中对主电路系统进行了详细分析与设计,并采用Multisim仿真软件对主电路系统各个部分进行仿真。 其次,设计了超声波电源频率跟踪的控制方案,该控制方案采用锁相环频率跟踪的控制思路并结合PID控制方法。为此设计了相应的控制软件,采用C语言编写主程序、A/D转换程序、PID控制程序等。 最后,以PIC16F866单片机芯片为控制核心,设计了超声波电源控制系统,主要包括采样电路、驱动电路、单片机外围电路等,分析了其工作原理。并采用Proteus软件对控制系统进行仿真。仿真结果表明,所设计的超声波电源控制系统能实现频率自动跟踪,与超声波换能器相匹配,工作在谐振状态,达到了设计要求。
上传时间: 2022-06-11
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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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目前以IGBT为开关器件的串联谐振感应加热电源在大功率和高频下的研究是一个热点和难点,为弥补采用模拟电路搭建而成的控制系统的不足,对感应加热电源数字化控制研究是必然趋势。本文以串联谐振型感应加热电源为研究对象,采用T公司的TMS320F2812为控制芯片实现电源控制系统的数字化。首先分析了串联诺振型感应加热电源的负载特性和调功方式,确定了采用相控整流调功控制方式,接着分析了串联诺振逆变器在感性和容性状态下的工作过程确定了系统安全可靠的运行状态。本文设计了电源主电路参数并在Matlab/Simulink仿真环境下搭建了整个系统,仿真分析了串联谱振型感应加热电源的半压启动模式及锁相环频率跟踪能力和功率调节控制。针对感应加热电源的数字控制系统,在讨论了晶闸管相控触发和锁相环的工作原理及研究现状下详细地分析了本课题基于DSP晶闸管相控脉冲数字触发和数字锁相环(DPL)的实现,得出它们各自的优越性,同时分析了感应加热电源的功率控制策略,得出了采用数字PI积分分离的控制方法。本文采用T1公司的TMS320F2812作为系统的控制芯片,搭建了控制系统的DSP外围硬件电路,分析了系统的运行过程并编写了整个控制系统的程序。最后对控制系统进行了试验,验证了理论分析的正确性和控制方案的可行性。
上传时间: 2022-06-20
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本文围绕光伏离网发电系统的高效率发电技术和逆变控制技术进行了研究,主要内容如下:(1)研究了单相全桥光伏离网逆变器主电路拓扑结构,详细分析了全桥逆变电路的工作原理。研究了面积中心等效SPWM控制算法及电压电流双闭环PI控制算法,在此基础上实现逆变器的稳压控制。(2)重点研究了光伏阵列的输出特性、最大功率点跟踪(MPPT)控制算法和蓄电池充电特性。在对比分析几种常见MPPT控制算法的基础上,提出了一种改进型变步长扰动观察的MPPT控制方法,同时介绍了几种实现MPPT算法的常用DCIDC变换电路,对Boost变换电路的原理进行了分析,并基于Boost电路建立了改进型变步长扰动观察法MPPT控制系统的Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果表明改进型变步长扰动观察的MPPT算法能有效地跟踪太阳能光伏系统的最大功率点,提高了系统动态和稳态性能;设计了带MPPT和恒压充电功能的光伏充电控制器,有效地提高了光伏阵列的利用率并实现了蓄电池充电控制的优化。(3)给出了20KW光伏离网逆变器的主电路元件参数及部分硬件电路的原理图设计。(4)给出了详细的软件控制系统设计方案和各功能子模块的软件流程图.重点阐述了带死区补偿的DSPWM控制信号、稳压控制及信号检测的软件实现方法。
上传时间: 2022-06-21
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三相相序缺相检测电路TC783A TC783A为三相相序和缺相检测电路,可用作检测三相正弦波电压的相序和缺相状态,同时有保护功能,具有单电源,功耗小,功能强,输入阻抗高,采样方便,外接元件少等优点。使用在控制板上,对三相电压进行指示;也可在电机上使用,对电机的正反转进行控制和缺相进行保护。一.TC783A电路具备以下特点:单电源工作,电源电压9-15V。对输入正弦波电压设计为施密特检测,有效去除干扰。动态检测三相的存在,分别对三相输出指示。正反序输出指示。有过压保护的设计,外电压和内基准比较,有锁定和不锁定两种输出。二、电路框图与工作原理三相电压信号A、B、C经分压电阻网络分别进入电路1、2、3脚,通过对正弦波进行施密特检测了解信号的存在并送入缺相检测电路检测后输出指示,电路13脚为内部脉冲发生电路的外接电容约为0.1-0.15u。三相正弦输入正常时,对应A、B、C输入1、2、3脚的输出端12、11、10脚输出为低电平;当某一相没有输入信号时,对应的输出脚上将有高电平。根据缺相检测的结果,在不缺相的情况下相序指示电路将输出相序,在三相电压信号A、B、C进入电路1、2、3脚的状态下,9脚输出高电平指示正序;而在三相电压信号A、C、B进入电路1、2、3脚的状态下,8脚输出高电平指示反序。在缺相状态下,9脚8脚皆输出低电平。电路另外还设计了保护电路,可对过流、过压信号进行检测和输出。5脚为采样输入端,输入信号与电路内的6V基准比较,并在电路6脚输出。如果采样高于6V,输出高电平。4脚对输出方式将有两种控制选择:4脚接低电平,输出为不锁定输出,即输入高输出高,输入低输出低;4脚接高电平,输出为锁定输出,这时输入高输出高,而输入低后输出仍高,需要4脚接地复位才能输出低。用户进行选择。
上传时间: 2022-06-25
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功能简要说明:输出:正弦波频率:可调;幅值:可调;逆变原理:51单片机SPWM驱动H桥+后级滤波;调节方式:频率加按键、频率减按键、幅值加按键、幅值减按键;频率调节范围:10hz、20hz、30hz、40hz、50hz、60hz、70hz、80hz、100hz;幅值调节范围:0%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%,100%;(输出峰值占输入电压百分比)输出最大电流:2A;过流打嗝保护: 过流保护值2A,过流时切断,5秒后尝试恢复输出;输入电压范围: DC(直流)5V-40V;输出交流电压范围: ±5V-±40V;
上传时间: 2022-07-03
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从并网逆变器主电路和同步发电机等效电路的对应关系出发,提出模拟同步发电机转子的运动方程、有功-频率下垂特性与无功-电压下垂特性的虚拟同步发电机(VSG)外环控制策略。 引入虚拟阻抗模拟同步发电机定子电气方程的电压环,和基于准比例谐振控制器的电流环共同构成应用于储能系统并网逆变器的VSG 控制策略。 建立应用于储能系统并网逆变器的 VSG 动态小信号模型,分析其参与电网需求响应的机理。 推导得出 VSG 参与电网调压/ 调频需求响应的动态模型,为研究电网电压/ 频率波动时 VSG 无功/ 有功输出特性提供依据;进而在保证有功环、无功环的稳定性与调压/ 调频动态性能的条件下,总结得到 VSG 关键参数的整定方法。 最后通过仿真与实验验证了所提 VSG 参与电网调压/ 调频动态模型的正确性与参数整定方法的有效性。
上传时间: 2022-07-04
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SG3525 是一种应用广泛的PWM 集成控制芯片, 在介绍SG3525 的功能特点以及 IGBT 驱动模块的基础上, 详细阐述了基于SG3525 为控制核心的大功率开关电源的设计。该电源主电路采用半桥式逆变电路, 应用反馈手段和脉冲调制技术实现电压的稳定输出。最后, 给出了试验结果。试验表明, 该电源具有良好的性能。随着电子技术的高速发展, 电子设备的种类与日俱增。任何电子设备都离不开可靠的供电电源, 对电源供电质量的要求也越来越高, 而开关电源在效率、重量、体积等方面相对于传统的晶体管线性电源具有显著优势。正是由于开关电源的这些特点, 它在新兴的电子设备中得到广泛应用, 已逐渐取代了连续控制式的线性电源。
上传时间: 2022-07-12
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摘要:本文设计了一款Boost实用电路,给出了系统主电路、控制电路及驱动电路,并对各电路中主要的参数进行了计算。借助数模混合仿真软件Saber对电路进行了仿真,并利用仿真结果对电路参数进行了优化,同时把仿真结果与实验结果作了比较分析,最终使设计结果满足了设计要求。关键词:Boost;Saber;混合仿真;PMM高频开关稳压电源已广泛用于基础直流电源、交流电源、各种工业电源、通信电源、逆变电源、计算机电源、LPS不间断电源、医疗和雷达高压电源等。它能把电网提供的强电和粗电,变换成各种电气设备和仪器所需的高稳定度的精电和细电,它是现代电了设备重要的“心脏供血系统”。Boost升压电路是开关电源基本拓扑结构中的一种,由于其具有优越的无极升压、变压功能,因此,可以把它直接应用于需要升压的地方,如太阳能、风能资源的二次开发利用等。
上传时间: 2022-07-23
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本书是一本讲述开关稳压电源的原理、设计及其实用电路的专著。 全书共三章。第一章是开关稳压电源概述,讲述了开关稳压电源的基本原理和设计,以及有关驱动、控制和保护电路的原理和设计。第二章是开关稳压电源的实际电路,着重讨论了各种开关稳压电源变压器的设计。第三章是开关稳压电源的实用电路,在分类简述了用于电视机、计算机、显示器、数字电路和其他方面的开关稳压电源的主要特点后,收集了以上各种类型的实用开关稳压电源电路共140余种,可供读者参考、研究和选用,真算得上是集开关稳压电源实用电路之大成。由上述内容可见,本书是开关稳压电源电路方面的一本资料性和实用性极强的科技图书,值得向有关读者推荐。 读者对象:工程技术人员、仪器、仪表维修人员,大专院校师生,电子技术业余爱好者。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:visit8888
