近年来,随着超声学研究的发展,功率超声技术得到了越来越广泛的应用。超声波清洗技术作为功率超声技术的一个分支,以清洗速度快、效果好、易于实现自动化等优点,为传统工业清洗领域注入了新鲜的血液。作为超声波清洗机的核心组件,超声逆变电源的设计一直是超声波清洗系统设计的关键环节,它性能的好坏很大程度上决定了最终的清洗效果。以往的超声逆变电源的设计通常是基于模拟集成控制芯片的,这种实现方式在频率、功率控制的精度和速度上以及系统的灵活性、稳定性方面存在着一定的局限性,限制了超声逆变电源的发展。数字控制技术的出现,很好地弥补了上述缺陷,因此本课题将数字控制技术引入到超声逆变电源控制电路的设计中是很有意义的。 本文首先对超声逆变电源的基本结构和工作原理做了简单介绍,针对超声逆变电源各部分的结构特点,并结合一些传统设计方案优缺点的分析,确定了二极管不控整流的整流电路设计方案、电压源型串联谐振逆变器的逆变电路实现方案、基于锁相环的频率跟踪实现方案、和基于PWM脉宽调制技术的功率调节实现方案。接着,文章详细介绍了频率自动跟踪和功率控制的具体实现方法,利用数学推理和波形分析的方式阐明了方案的可行性,并通过软件仿真验证了方案的正确性。然后,文章还设计了主电路谐振软开关、人机接口电路、采样电路、IGBT驱动以及过流过温保护电路。方案确定了之后,通过观察自制电路板的实验波形表明新构建的超声逆变电源可以保证系统在复杂工况下处于谐振状态,验证了全数字频率跟踪系统和功率调节系统的可行性和有效性。 本文的重点和创新点在于将超声逆变电源的控制电路通过数字化来实现。本文创新地利用FPGA构建了全数字频率跟踪系统——数字锁相环和全数字功率调节系统——数字PWM调制、数字PID调节,从而取代了传统的模拟锁相环芯片CD4046和模拟PWM控制芯片SG3525,在控制的精确性、快速性和灵活性上都有了很大的提高。此外,利用ATmega16单片机实现了人机接口电路、频率采样和电流A/D转换,并通过SPI接口与FPGA进行数据传输,完善了数字控制体系,从而实现了基于FPGA和单片机的全数字控制超声逆变电源系统。
上传时间: 2022-05-30
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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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1、弧焊逆变器的基本结构1.1弧焊逆变器的基本原理采用逆变技术的装置称为逆变器,而用于电弧焊的逆变器则称为弧焊逆变器。弧焊逆变器的基本原理方框图如图1-1所示。由图可见,三相50Hz的交流网路电压先经输入整流器整流和滤波,经过大功率开关电子元件的交替开关作用,变成几百赫兹到几十千赫兹的高频电压,经高频变压器降至适合焊按的电压,再用输出整流器整流并经电抗器滤波,则可将中频交流变为直流输出。在弧焊逆变器中可采用如下两种模式:"AC-DC-AC"或"AC-DC-AC-DC",根据不同弧炉工艺的需要,通过电子控制电路和电弧电压、电流反馈,弧焊逆变器即可获得各种不同的输出特性。1,2逆变技术和微机技术在弧焊电源中的应用逆变电源运用先进的功率电了器件和高频逆变技术,比传统的工频整流电源的材料减少80%~90%,节能20%~30%,动态反应速度提高2-3个数量级。这种“明天的电源”正在以极高的速度变成今天的电源,并且随着功率开关元器件、微电子技术和控制技术的发展,不断研究开发出新的技术成果和新产品,使得逆变电源向着高频化、轻量化、模块化、智能化和大容量化方向发展。
上传时间: 2022-06-21
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自20世纪80年代以来,以IGBT为代表的双极型复合器件的迅速发展,使得电力电子器件沿着高电压、大电流、高频化、模块化的方向发展,逆变技术日趋大容量化、高性能化,这使得采用大功率逆变电源作为舰船的主要供电电源成为可能。以igBT为主开关件的船大功逆变电源设计中,由于 KBт开关频率、开关速度的提高以及容量的提升(目前3 300 V-1 500 A的 KBT模块已投入实际应用),流经KBT的电流迅速变化,主电路母线的分布电感产生的瞬时电压尖峰会施加在KBT两端,如果处理不当,会使KBT的开关工作轨迹超出器件的SOA(Safe Operation Area安全工作区域),从而对逆变电源的正常运行构成威胁"1.本文对大功率逆变电源KBT关断时产生电压尖峰的机理进行了说明,并对影响关断电压尖峰的主要因素进行了分析。通过应用叠层复合母排降低了主电路母线的分布电感,通过设计合适的吸收电路改善了开关轨迹,从而抑制关断电压尖峰,使大功率逆变电源的开关器件运行在可靠的工作范围内。
上传时间: 2022-06-21
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用STM32生成2路互补的SPWM波,驱动逆变电源,具有变频功能.rar
上传时间: 2022-06-28
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附件包含了6分原理图和一份硬件设计原理DC输入板:3路PV输入,PV电压和PV电流采样升压板:3路BOOST软开关,每路10KW功率逆变板:三电平T型逆变拓扑、系统电源;AC输出板:三相电压输出、三相电压和电流采样、三相继电器检测控制板:控制板1位DSP控制部分,控制板2位MCU对外通信电路
上传时间: 2022-07-06
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大功率超声波装置除用于工业清洗外,在食品、纺织、饮用水处理及石油行业中也有广阔的应用前景。超声波装置由超声波逆变电源和换能器组成。其所用的功率器材经历了电子管、晶闸管、晶体管和IGBT(或VDMOS)四个阶段,后一代产品比前一代产品在性能、效率、可靠性等方面都有所提高。特别是近年来由于在电路设计中采用了新型电路拓扑结构和新型功率器件(IGBT),超声波逆变电源的可靠性、负载适应性、产品一致性及效率得以大大提高,且产品的体积也随之减小。因此,新型IGBT超声波逆变电源代表了当今功率超声波逆变电源的发展潮流。在大功率超声波装置中,换能器一般由压电陶瓷材料制成,其等效电路可由RLC串联电路再并以极板电容C'来表示[3]。当电路工作频率为换能器谐振频率时,其等效电路简化为R和C'的并联。
上传时间: 2022-07-29
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专辑类----开关电源相关专辑 @@-正弦波逆变器-431页-9.6M.rar
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专辑类-开关电源相关专辑-119册-749M --正弦波逆变器-431页-9.6M.pdf
上传时间: 2013-07-31
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专辑类-开关电源相关专辑-119册-749M 现代逆变技术及其应用-282页-6.7M.pdf
上传时间: 2013-05-31
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