本论文主要研究自激式RF电源的功率控制,主要分为七个部分:第部分主要介绍ICP仪器的发展历史、RF电源的主流技术路线及国内外研究现状,指出了存在的部分问题,确立了本文研究主题。第二部分简介了ICP仪器的系统结构,重点介绍等离子炬光源以及自激式RF电源。首先从系统的角度介绍了ICP仪器的组成及工作原理,然后对等离子矩光源的产生条件及生成机理作了说明,并且对其在点火过程中表现的负载特性作了分析,最后从ICP仪器的分析性能方面说明了它对RF电源的设计要求,明确RF电源的设计指标。第三部分详细介绍了自激式RF电源的实现原理。按照信号流向首先介绍了作为跟踪等离子矩特性的振荡源——锁相环的原理,分别对其中的鉴相器、环路滤波器、压控振荡器和驱动电路等做了详细介绍。然后介绍了高频功率放大器的原理,确定了主要元件参数,并介绍了适用于自激式RF电源的电路结构。最后对阻抗匹配原理作了介绍,并重点介绍了集中参数元件匹配网络。第四部分详细介绍了本文所做的设计工作,包含软硬件设计。这部分仍然是按信号流向作说明,根据自激式RF电源的结构特点,针对这几部分选择合适的电路结构、元件参数等设计完成锁相环路、高效率E类推挽功率放大电路以及阻抗匹配网络。除此之外,还包括电路中的主要信号采样与检测、热设计、电磁兼容设计以及软件部分的设计说明。第五部分对本文采取的功率控制流程与策略作详细说明,介绍了如何通过改善控制流程和控制策略以提高RF电源性能。第六部分对所设计的RF电源进行了测试,表明本设计达到了预定的设计指标,说明此方法的可行性与实用性,并且分析了等离子炬的负载变化过程,对RF电源的设计提供了有益的参考。第七部分作了全文总结与展望。所设计RF电源成功点燃等离子炬,期间通过对RF电源的测试,并在ICP-AES整机上进行了系统验证,测试证明所设计的自激式RF电源与同类电源相比性能有所提升。
上传时间: 2022-06-23
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随着计算机网络与嵌入式控制技术的迅速发展,作为传统运输行业的铁路系统对此也有了新的要求,列车通信网络应运而生。经过多年的发展,国际电工委员会(IEC)为了规范列车通信网络,于1999年通过了IEC61375-1标准。该标准将列车通信网络分为两条总线:绞线式列车总线(WTB)和多功能车辆总线(MVB)。MVB是一个标准通信介质,为挂在其上的设备传输和交换数据。而多功能车辆总线控制器(MVBC)是MVB与MVB实际物理层之间的接口,其主要实现MVB数据链路层的功能。由于该项关键技术仍被国外公司垄断,因此开发具有自主知识产权的MVBC迫在眉睫。 鉴于上述原因,本文深入研究了IEC61375-1标准。根据MVBC的技术特点,本文提出了使用FPGA来实现其具体功能的方案。挂在MVB总线上的设备分为五类,他们的功能各不相同。而支持4类设备的MVBC具有设备状态、过程数据、消息数据通信和总线管理功能,并且兼容2类和3类设备。本文的目的就是用FPGA实现支持4类设备的MVBC。 本文采用自顶向下的设计方法。整个MVBC主要划分为:编码模块、译码模块、冗余控制模块、报文分析单元、通信存储控制器、主控制单元、地址逻辑模块。在整个开发流程中,使用Xilinx的ISE集成开发环境。使用Verilog HDL硬件描述语言对上述各个模块进行RTL级描述,并用Synplify Pro进行综合。最后,在ModelSim中对各个模块进行了布线后仿真和验证。 在实验室条件下,通过严格的仿真验证后,其结果证明了本文设计的模块达到了IEC61375-1标准的要求。因此,用FPGA实现MVBC这一方案具有可操作性。 关键词:列车通信网;多功能车辆总线;多功能车辆总线控制器;现场可编程门阵列
上传时间: 2013-07-18
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波形质量更好。论文介绍了五电平功率单元级联变频器的主电路拓扑结构特点、探讨了输入移相整流技术,运用坐标变换的方法推导和分析了单元级联变频器及异步电机矢量控制系统的数学模型。研究和比较了级联式变频器的几种PWM算法的特点,并选取载波相移层叠混合PWM方式为变频器的控制方式。提出了三点式五电平功率单元的开关控制策略,以及单元平衡控制的解决方案。并研究了矢量控制方法在中压级联变频器系统的应用。研究和完成了控制系统的软件、硬件方案设计,对于系统的两级旁路保护与实现、在线故障识别系统,DSP/CPLD冗余控制系统等关键技术进行了研究。同时对采取该变频器供电的异步电机PWM控制系统和异步电机矢量控制系统分别进行了仿真研究,成功研制了中压五电平单元级联变频器样机。在不同负载和不同实验条件下对变频器样机进行了满功率大电流实验,结果表明五电平功率单元级联变频器输出稳定,动态响应好,得到了满意的预期效果。论文最后对研究工作进行了总结,并提出了一些需要进一步探讨和解决的问题。
上传时间: 2013-11-12
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矢量控制作为一种先进的控制策略,是在电机统一理论、机电能量转换和坐标变换理论的基础上发展起来的,具有先进性、新颖性和实用性的特点。它是以交流电动机的双轴理论为依据,将定子电流矢量分解为按转子磁场定向的两个直流分量:一个分量与转子磁链矢量重合,称为励磁电流分量;另一个分量与转子磁链矢量垂直,称为转矩电流分量。通过控制定子电流矢量在旋转坐标系的位置及大小,即可控制励磁电流分量和转矩电流分量的大小,实现像直流电动机那样对磁场和转矩的解耦控制。本文研究的是以TMS320LF2407ADSP和FPGA为控制核心的矢量控制变频调速系统。 分析了脉宽调制和矢量控制的原理与实现方法,从而建立了异步电动机的数学模型。对于矢量控制,分析了矢量控制的基本原理和控制算法,推导了三相坐标系、两相静止与旋转坐标系下的电机基本方程和矢量控制基本公式。同时在进行相应的坐标变换以后,得到了间接磁场定向型变频调速系统的矢量控制图,并结合TMS320LF2407ADSP完成了具体的实现方法,根据矢量控制的基本原理,设计了一种基于DSP和FPGA的SVPWM冗余系统。 在硬件方面,以TMS320LF2407ADSP和EP1C12Q240FPGA为控制器,两者之间通过双口RAMIDT7130完成数据的交换,并能在一方失控时另一方立即产生SVPWM波形。同时完成无线遥控、速度给定、数据显示以及电流、速度检测和保护等功能,也对变频调速系统的主电路、电源电路、FPGA配置电路、无线遥控电路、LCD显示电路、保护电路、电流和转速检测电路作了简单的介绍。在软件方面,给出了基于DSP的矢量控制系统软件流程图,并用C语言进行了编程。用硬件描述语言Verilog对FPGA进行了编程,并给出了相关的仿真波形。MATLAB仿真结果表明,本文研究的调速系统的矢量控制算法是成功的,并实现了对电机的高性能控制。
上传时间: 2013-07-09
上传用户:jogger_ding
电动助力转向系统(EPS)是集节能、环保、安全为一体的前沿技术,是未来车辆转向系统的发展方向。本文研究了电动助力转向系统的构成和工作原理,自主研发设计了一套电动助力转向控制系统,并进行实车试验。 控制系统中采用了基于ARM7TDMI—S内核的高性能芯片LPC2131芯片(EasyARM2131开发板)进行控制器设计,分析和选择了系统的控制策略,完成了控制器的硬件和软件设计。系统的控制策略中采用了折线改进型助力曲线助力方式和模糊与数字PID相结合的控制方法,并进行相关补偿控制的分析;硬件设计过程中采用了抗干扰技术进行优化设计,完成了信号采集和处理电路、电机驱动电路、电源电路以及故障诊断等电路设计;软件设计采用了结构化的没计思想,完成了包括控制系统主程序、A/D采集子程序、车速和发动机信号的采集子程序、电机PWM控制驱动子程序以及故障诊断和信息显示子程序的设计,并在扭矩信号处理程序中应用容错技术进行了软件冗余优化设计。 本文对自主开发设计的EPS控制系统进行了实车试验和结果分析,试验结果表明,本文所设计的基于ARM的汽车电动助力转向控制系统在转向轻便性、稳定性和可靠性等方面性能良好,完全满足设计要求。
上传时间: 2013-07-21
上传用户:cuibaigao
分析了单片机控制的氙灯系统中干扰的来源、控制回路中的干扰类型,介绍了此系统在电源、接地、I/O接口等环节上所采取的硬件措施,同时也给出了在软件抗干扰所采用的软件冗余、软件陷阱、软件看门狗等软件抗干扰技术.给出将多种软硬件抗干扰方法综合应用的具体方法.实践证明这些方法是有效的..
上传时间: 2013-07-22
上传用户:koulian
UCD 系列数字电源控制器包括UCD3000 和UCD9000 两个系列,所使用的通讯协议都是电源管理总线(PMBus)协议。PMBus 有4 条信号线,分别是时钟、数据、告警以及控制。PMBus 传输层是基于低成本系统管理总线(SMBus),而SMBus 是个功能更为强健的标准I2C 串行总线的版本,具有分组错误检查和主机通知功能。为了提高通讯数据的可靠性,它们都内置了通讯数据错误校验(PEC)功能。UCD 系列控制器主要利用循环冗余校验(CRC)来实现PEC 功能。本文首先简单介绍CRC 原理,然后通过实例来说明PEC 校验字节如何产生的
上传时间: 2013-11-11
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简介 中达电通STS系列是为保证用户在双路UPS(或两路市电等情况)供电条件下,进行两路AC电的相互不间断切换,来保证对负载的不间断供电。STS模块是由两路完全独立的电源组成的冗余系统,采用STS电源静态转换开关是一个简单有效的解决方法。我公司开发的STS模块用来保证您的敏感设备的不间断运行,STS采用了最新的电源技术和先进的数字控制,主要由智能控制板和高速可控硅构成,为用户提供最佳解决方案。 静态转换开关是一个双路输入的转换开关,平时一路接通,另一路断开,由一路UPS向负载供电。当供电一路UPS故障时,STS自动断开原接通的一路,接通原断开的一路,将负载接到另一路电源上。
上传时间: 2013-11-24
上传用户:chenxichenyue
UPS电源的简介 UPS(Uninterruptible Power System ),即不间断电源,是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时,UPS 将市电稳压后供应给负载使用,此时的UPS就是一台交流市电稳压器,同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时, UPS 立即将机内电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。 UPS电源的发展过程与现状 经过一个多世纪的发展,电力已经成为现代工业最重要的能源基础。随着工业文明的不断进步,现代工业对电力质量的要求越来越高,为了保障工业过程以及日常工作的连续性,UPS应运而生,成功的解决了电力中断以及电力质量差的问题,广泛地应用于工业控制、通信、医疗、计算机、交通、银行、证券等。经过几十年的发展,UPS技术El新月异,管理体系不断完善,功能更加强大,应用范围也随着现代科技的发展不断的扩大。 UPS电源的未来发展趋势 市场需求促进了UPS性能的不断提高,科技的进步则推动了UPS技术了不断的向前发展,使UPS向高频化、冗余并联化、数字化、可靠化、智能化、绿色化、经济化发展。
上传时间: 2013-10-18
上传用户:zhishenglu
负载的多样化,特别是负载功率的多变性,以及人们对设备成本投入的最低化和阶段化,需要适用面更广,稳定性更高,还需要具备冗余性和可扩容性的电源与之相适应。这些都对传统的集中式电源提出了挑战,随着模块化分布式电源的技术发展,模块电源系统已成为现在和未来电源的发展趋势。本文以220V交流输入,42V-58V直流输出的AC/DC型模块电源单元为研究对象,选用PFC+LLC谐振回路为主电路拓扑。首先介绍了PFC主电路和控制芯片,给出主要参数的设计,并介绍PFC电路的保护和延时电路;然后分析LLC谐振变换器的工作原理,讨论LLC谐振变换器的主要特性,给出主要参数的设计,并介绍了LLC谐振变换器的控制方案和控制芯片,再次介绍了均流控制方法,重点研究分析了最大电流均流法和限流最大电流均流控制,提出了非选择性共同控制模式和选择性控制模式两种均流控制方案。最后设计制作220V交流输入,输出功率3kW的模块电源,并进行了不同谐振频率(40kHz1与100kHz)以及不同电路布局下的对比试验研究,以谐振频率为100kHz的模块电源为例,进行了并机均流试验研究,给出了试验波形和结果。通过对试验结果的分析,验证了设计的可行性。最后分析了不足之处以及今后可能的改进方向。
上传时间: 2022-07-09
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