一、基于UC 3879的移相全桥ZVS-PWM逆变器的研究(论文文献综述)
杨景嵛[1](2020)在《超声波塑料焊接机用驱动电源研制》文中指出在塑料件的超声焊接过程中,换能器发热将导致谐振频率发生漂移,使得系统工作在非谐振的状态下,造成驱动电源损耗增加且输出功率不稳定,严重劣化塑料焊接的质量。因此,研究开发能够进行频率快速跟踪以及输出功率连续可调的超声波焊接驱动电源具有重要的实际应用价值。论文围绕传统超声波塑料焊接驱动电源存在输出功率不稳定以及频率跟踪响应慢、负载突变易失锁等问题展开研究,并设计了2kW超声波塑料焊接用驱动电源。首先,在对超声波塑料焊接驱动电源需求分析的基础之上,进行了主电路拓扑结构分析。结合设计需求,采用全桥不控整流电路,并设计了以IGBT为开关管的全桥逆变电路。针对传统的匹配电路存在滤波、谐振匹配等方面的问题,设计了LCL型匹配电路,具有滤波、变阻性好等优点。其次,对驱动电源控制电路的总体结构进行了设计,控制系统以DSP为主控制芯片,同时设计了电压电流采样电路、信号调理电路、相位检测电路、真有效值转换电路、驱动电路等。之后,基于积分分离PI控制结合数字频率合成技术DDS进行了频率自动跟踪控制设计,解决了传统超声波驱动电源存在频率跟踪响应慢、易失锁现象,并且频率分辨率可达到1Hz。针对输出功率调节问题,采用移相控制方式,结合软开关技术减小开关损耗,通过获取实时功率与给定相比较得到误差信号,经由PI控制器输出移相角信号,并由UC3879移相控制IC发出开关管驱动信号,从而实现输出功率0kW2kW连续可调和稳定。最后,利用MATLAB/Simulink对驱动电源的设计方案进行仿真分析,仿真验证了频率自动跟踪的快速性准确性,以及对输出功率的连续可调;搭建了超声波驱动电源的焊接实验平台,对设计的超声波驱动电源进行焊接测试分析,实验结果验证了设计的驱动电源能够实现频率迅速跟踪和输出功率连续可调。
邹谦[2](2019)在《低压大电流水处理系统的研究与设计》文中研究表明循环冷却水系统是工业生产设施中的重要组成部分,在电力、化工等工业生产制造过程中,用水作为热交换介质的循环冷却水系统应用十分广泛。循环冷却水系统在长期的运行过程中易造成设备结垢、滋生微生物、腐蚀等危害,因此必须进行完善的治理工作,否则会严重影响系统的安全稳定运行,增加耗水量、排污量。低压大电流水处理系统作为近些年来一项新兴的水处理技术正逐渐成为研究的热点。本文通过对低压大电流水处理系统运行原理和结构的研究,主电路在结构上采用基于同步整流技术的ZVZCS PWM DC/DC全桥变换电路,即在超前臂、滞后臂均可实现软开关状态,减少高频状态下的系统损耗,在副边整流侧采用同步整流代替传统的全波整流模式可进一步提高系统的工作效率。系统采用STM32F103RCT6芯片作为主控制器,根据低压大电流水处理系统的设计需求,以此为基础设计了相应的电路模型并详细分析了主电路相关参数的选取依据;根据主电路IGBT开关管和副边同步整流MOS管的工作需求,设计了 IGBT驱动电路和同步整流驱动电路;根据低压大电流水处理系统对水体指标的监测需求,设计了温度采样电路、电压采样电路、电流采样电路等。利用PSIM仿真软件对基于同步整流技术的ZVZCS全桥电路模型进行仿真分析,通过搭建逻辑电路实现了移相控制方式,可同时实现超前臂与滞后臂的互补导通。对主电路进行仿真分析,仿真结果表明,超前臂实现ZVS状态,滞后臂实现ZCS状态;系统可稳定的输出15V、400A的低压大电流,很好的实现了既定的设计需求;本设计采用双变压器在一次侧串联二次侧并联的输出形式,来应对大电流输出,可很好的实现大电流自动均流;搭建了同步整流输出模型与传统全波整流输出模型对比,验证了同步整流输出模型的用电效率更高。针对上述设计思路及方案,搭建了低压大电流水处理系统的实验样机,对其相关性能进行了测试。经过在某化工厂运行一段时间后进行检测,检测结果表明在阴阳极板间进行的氧化还原反应可实现成垢离子的预沉淀、产生活性氯及多种活性氯的中间产物进行杀菌灭藻。与传统投加化学试剂法相比低压大电流水处理方式无需额外投加任何试剂,清洁环保,真正实现了“以水治水”,且经济成本节省明显。
鲁颂[3](2017)在《基于感应供电的搅拌摩擦焊关键工作参数测试技术研究》文中研究说明搅拌摩擦焊是一种简单但不失先进的固态焊接方法。在其焊接过程中,实时监测、控制焊接刀柄的压力、转矩、温度等参数对设备的安全运行和稳定焊接质量具有重大意义。然而实际工况下的焊接刀柄处于高速旋转状态,导致能源供给和信号传输是该测试工作的关键和难点。电感耦合电能传输(Inductive Coupled Power Transmission,简称ICPT)技术在无线电能传输中已经发展为比较成熟的技术,该技术能够解决在高速旋转、多粉尘等复杂环境中设备的用电问题。但在金属环境下供电效率和稳定性等方面还存在亟待突破的技术瓶颈。本文以某校企合作项目“基于电感耦合的电能与信号传输关键参数测试装置研发”为背景,以搅拌摩擦焊接刀柄的压力、扭矩、温度无线监测为目标,对高速旋转的金属刀柄工况下的无线供电和信号反向传输进行创新性设计,该设计分为感应供电子系统、压力、扭矩及温度采集子系统、信号传输子系统和数字控制子系统四大部分。定子基于ICPT原理实现为转子无线供电的功能,转子经过整流稳压后驱动转子电路正常工作;转子以ATmega8单片机为核心组成信号采集电路,并且以曼彻斯特编码和反射阻抗调制技术通过供电感线圈实现数字信号从转子向定子的无线传输;定子以检波电路为核心组成信号解调数字系统,实现焊接参数的反馈控制和显示功能。为了验证所设计的测试装置的实际性能,在搅拌摩擦焊实际工况环境下,进行了无线供电实验、无线信号传输实验、压力、扭矩、温度标定和现场测试实验。实验结果表明测试装置可以实现预期的感应供电及搅拌摩擦焊的压力、扭矩、温度等参数的采集和传输,达到了预期设计要求和技术指标。
朱君鸿[4](2014)在《大功率高频开关电源同步整流器研究与设计》文中指出电源是各种电力、电子等设备必不可少的电力源泉。开关电源具有效率高、功耗低、体积小、质量轻等显着优点,电源效率可达到80%以上,远远高于线性电源的转换效率。开关电源有着广泛的发展前景,是电源设计制作的发展方向,也是当今大功率电源研究的主流方向。其应用行业广泛,既包括工业设备领域的电镀、励磁等行业,也包括民用领域的通信、计算机、家用电器、交通设施等。这类领域对电源输出的需求有一个共同的特点:大功率、大电流。然而,由于电流较大的特性,设备损耗问题则显得尤为严重,这意味着提高效率是此类整流器的重点与难点。基于以上需求,本文首先介绍了大功率的开关电源的发展概况及其拓扑结构,详细分析了带有变压器隔离的开关电源中DC-DC变换部分的拓扑结构种类,在此基础上选择了最合适的大功率开关电源拓扑。研究了在开关电源的变压器次级整流中引入的同步整流技术,并结合移相全桥软开关技术(PS-ZVS)分析了所选择的的大功率开关电源同步整流器的电路运行原理及方式。结合大功率开关电源设计的特点以及对电路的分析,对该电源的主要部分进行了参数的计算,并依此为根据对电路各个功率开关管元器件进行了选择,给出了主电路隔离变压器的参数选择及其原副边电压电流大小的计算方法以及高压直流侧、输出侧储能滤波电容与电感的计算方式。同时,本文研究了基于同步整流技术的开关电源的控制方式,提出了一种新的控制架构的控制平台,采用相移式PWM软开关控制芯片UC3879和复杂可编程逻辑器件FPGA协同控制的方式,设计了以UC3879为主控芯片的核心控制板。研究了电路中功率开关管的驱动电路,选择了专用驱动控制芯片并设计了功率器件的专用驱动电路板。采用verilog HDL硬件语言编写了FPGA的控制程序,成功实现了次级同步整流信号控制、PI调节器以及其他各种信号的综合与控制。最后,本文设计了一台高效率的大功率移相全桥零电压开关同步整流器样机作为实验系统,通过在该样机中进行实际实验测试,给出了实验波形,证明了该设计的具有功率大、效率高等特点。
高中滢[5](2012)在《24V/20A移相全桥ZVS变换器的研究》文中认为移相全桥(Phase-shifted Full-bridge, PS FB)PWM DC/DC变换器开关管工作在零电压开关(Zero-Voltage Switching, ZVS)或零电流开关(Zero-Current Switching, ZCS)方式时,具有开关应力小、开关损耗小、工作频率高等特点,广泛应用于高输入电压、大功率的直流变换场合。因此,对其进行研究设计具有十分重要的意义。首先,论文阐述PWM DC/DC变换器的软开关技术,且根据移相控制PWM全桥变换器的电路拓扑结构,分析了移相全桥ZVS PWM DC/DC变换器的主电路组成和工作原理,并对该变换器零电压开通的实现、副边占空比的丢失、钳位二极管等相关问题进行了讨论;其次,对选定的主电路拓扑结构进行电路设计,给出主电路中各参量的设计及参数的计算方法,包括高频变压器及谐振电感的参数设计、输出整流滤波电路的参数设计、功率开关管以及输出整流二极管和钳位二极管的选择。然后,论述移相控制电路的形成,同时对移相控制芯片UC3879进行详细的分析和设计。运用PSPICE对所提出的理论进行了仿真分析;研制了PS FB PWM DC/DC变换器样机,对理论分析结果进行了实验验证;仿真和实验结果论证了理论分析的正确性和提出方案的可行性。
薛峰[6](2010)在《移相控制芯片UC3879在金属热处理感应加热电源中的应用》文中进行了进一步梳理本课题主要以串联谐振型感应加热电源为研究对象,通过移相谐振全桥软开关控制器UC3879对逆变侧电源设计了零电压全桥移相控制电路。获得了与理论相吻合的PWM移相波形,实现了输出波形0°-180°范围的移相;通过实验分析,验证了参数设计的正确性,揭示了元件参数对移相控制的影响规律,并对振荡参数、死区时间等重要参数进行了优化设计。
唱志强[7](2010)在《软开关电阻点焊逆变电源的研究》文中研究指明相对传统点焊电源,逆变点焊电源具有很多优点,成为电阻焊领域研究的重要方向之一。采用软开关技术的逆变点焊电源,可减小开关损耗、电磁干扰及对电路寄生参数的敏感性,并从根本上改善电路的输出特性,提高电路的效率、稳定性和可靠性。论文分析了带辅助网络的ZVS PWM DC/DC全桥变换器以及带阻断电容的ZVZCS PWM DC/DC全桥变换器的工作原理,利用MATLAB软件中的Simulink模块进行仿真研究,主要对超前桥臂和滞后桥臂的软开关过程,功率变压器的工作波形及整流换流过程进行了详细的仿真分析,并重点讨论了滤波电容、逆变器的谐振电感以及负载变化对电路的影响。设计了全桥逆变主电路,包括整流滤波电路、IGBT全桥逆变电路以及基于UCC3895和IR2110的PWM触发电路,研制了以AT89C51为核心的控制电路,包括基于ZLG7290的显示与键盘管理电路、AT24C02的数据存储电路;进行了相关软件设计,包括系统主程序、PWM移相控制信号程序、键盘管理程序、焊接时序程序。通过仿真结果与软开关点焊逆变器试验结果的对比分析,得到了如下主要结论:(1)滤波电容的选取,应使整流电路输出电流呈断续脉冲式,由整流器和滤波电容在电压高峰和低谷之间轮流向负载供电,此时输出电压较为平滑;当滤波电容较小时,整流电路输出电流保持为小幅波动的正值,此时输出电压近似于无电容滤波时的全波整流输出,波动较大;(2)ZVS电路中,变压器漏感越大,滞后臂越容易实现零电压开关,但是大的漏感也使变压器的通态损耗增加,降低了软开关逆变器的效率;(3)ZVZCS电路中,变压器漏感不能太大,否则原边电流从峰值衰减到零的时间增大,滞后臂软开关范围减小,在阻断电容一定且能实现滞后臂零电流开关的条件下,变压器漏感越大,滞后臂IGBT电压尖峰越高。
杜丹丹[8](2009)在《氙灯用软开关电源研究》文中认为本文针对氙灯工作电源设计了一种通过移相控制进行脉宽调制的低压大电流恒流源(40A,24V)。该设计过程中,以倍流整流软开关全桥变换器作为拓扑结构。倍流整流技术与移相全桥零电压PWM软开关技术(PS FB ZVS PWM)相结合是全波整流零电压移相全桥PWM软开关技术的改进,能够很好的解决全波整流零电压移相全桥软开关中存在的占空比丢失严重、负载范围小以及副边整流二极管导通时刻存在较大电压尖峰的问题。文中阐述了倍流整流PS FB ZVS PWM变换器拓扑结构原理。分析了PSFB ZVS PWM变换器中高频变压器副边整流电路采用全波整流与倍流整流两种不同拓扑结构对变压器原边以及整个电路性能的影响。在原理分析的基础上,依照氙灯工作电源技术指标要求,从电路具体工程实现的角度,对各部分电路进行了详细地讨论。硬件电路采用软开关移相控制专用芯片UC3879作控制芯片,对主电路、控制电路、保护电路以及变压器进行设计,并给出了详细的参数和主要器件的选型。最后通过MATLAB仿真得到两种变换器的关键波形并完成了整个系统的滞后-超前校正,通过仿真验证了倍流整流软开关全桥变换器的优点以及整个电路设计的可行性。
薛峰[9](2008)在《基于UC3879的高频感应加热电源的设计》文中研究指明本文主要以串联谐振型感应加热电源为研究对象,通过分析其负载特性及调功控制方式,选择不控整流加逆变移相调功控制方式,其中重点分析感性移相式PWM感应加热电源调功控制方式,及其在由自关断器件MOSFET组成的串联谐振逆变器中的应用,并深入分析了感性移相式PWM控制方式调功特性。同时针对感应加热电源这个具有复杂的参数时变性,结构非线性的工业控制对象,在MATLAB/Simulink环境下建立了感性移相PWM感应加热电源的系统闭环控制模型,进行了移相式感应加热电源系统仿真研究。在理论分析的基础上,设计了200W/100kHz感性移相式感应加热电源的主电路及控制电路。通过对移相谐振全桥软开关控制器UC3879的学习和了解,设计并搭建一种区别以往的移相式感应加热电源的锁相移相调功的控制平台,即锁相环电路和基于UC3879设计的移相调功电路相配合的方案。并设计了它激重复扫频转自激的启动方法,大大提高了电源的启动成功率。同时搭建了200W/100kHz移相式感应加热电源实验平台,完成了系统闭环控制,实验结果验证了本文理论分析的正确性及控制方案的可行性。
闫建三[10](2007)在《数字化软开关逆变弧焊电源的研究》文中研究表明逆变技术和软开关技术的结合使得弧焊电源实现了高频化、轻量化、大容量化;而数字信号处理器(DSP)的采用则使电源真正迈向了数字化,使电源的抗干扰能力、运算能力、实时性、集成度在很大程度上得到了改善。本课题的主要目的在于研究一台基于DSP的数字化软开关逆变弧焊电源。本文首先介绍了弧焊电源的发展历史,论述了逆变电源的国内外发展现状和未来的发展趋势和研究方向,同时对数字化焊接电源的特点进行了阐述,在此基础上给出了数字化逆变弧焊电源的设计思想,详细介绍了逆变弧焊电源主电路和控制电路的设计。主电路由IGBT作为逆变电路主开关元件,采用能够输出较大功率的全桥式逆变结构,并配以高频变压器和高频整流电路构成。通过谐振技术和移相控制技术的结合使领先桥臂实现了零电压开关,滞后桥臂实现了零电流开关,克服了零电压全桥逆变电路中滞后桥臂软开关范围窄、占空比损失大等缺点。同时文中还详细地分析了主电路的运行状态,讨论了高频变压器和谐振元件参数的设计,并对输入、输出整流电路进行了设计与分析。控制系统采用2407 DSP为核心控制器件,脉冲发生电路以UC3879为基础设计。采用闭环反馈和参数自调整模糊PID方法实现对输出电弧的恒流控制,并详细介绍了参数自调整模糊PID控制器的设计过程。论文中还介绍了采样电路、DSP应用系统、驱动电路和保护电路的设计。针对论文中设计的主电路和控制电路,通过Matlab Simulink工具箱搭建了系统的仿真模型,并给出了主电路中IGBT的工作波形、变压器初级电压电流波形和控制系统的仿真波形,对波形进行了分析。在论文的最后,还对系统的可靠性和抗干扰措施进行了分析和设计。
二、基于UC 3879的移相全桥ZVS-PWM逆变器的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于UC 3879的移相全桥ZVS-PWM逆变器的研究(论文提纲范文)
(1)超声波塑料焊接机用驱动电源研制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 超声波塑料焊接电源的研究现状及发展 |
1.2.1 国外研究现状与发展 |
1.2.2 国内研究现状与发展 |
1.3 课题研究内容 |
第2章 超声波驱动电源主电路设计 |
2.1 超声波驱动电源总体设计方案 |
2.1.1 超声波驱动电源总体设计方案 |
2.1.2 超声波驱动电源主电路拓扑结构 |
2.2 整流滤波电路的设计 |
2.2.1 整流电路的选择 |
2.2.2 滤波电路的选择 |
2.2.3 整流滤波电路参数设计 |
2.3 逆变电路拓扑的研究与设计 |
2.3.1 逆变电路拓扑结构的选择 |
2.3.2 功率开关管的选择 |
2.3.3 逆变电路的参数设计 |
2.4 换能器等效阻抗分析及匹配电路设计 |
2.4.1 换能器的等效电路和阻抗特性分析 |
2.4.2 匹配网络的设计 |
2.5 高频变压器设计 |
2.6 本章小结 |
第3章 超声波驱动电源控制系统研制 |
3.1 控制系统整体结构 |
3.2 电压电流检测电路 |
3.2.1 电压检测电路 |
3.2.2 电流检测电路 |
3.3 电压电流调理电路 |
3.4 有效值测量电路 |
3.5 电压电流相位检测电路 |
3.6 频率跟踪电路 |
3.6.1 频率跟踪的方法 |
3.6.2 直接数字频率合成技术 |
3.6.3 DDS信号发生电路设计 |
3.7 PWM信号发生电路设计 |
3.7.1 震荡频率参数设计 |
3.7.2 相位调制 |
3.7.3 输出死区设置 |
3.8 IGBT驱动电路 |
3.9 保护电路的设计 |
3.9.1 过压过流保护电路 |
3.9.2 过温保护 |
3.10 本章小结 |
第4章 驱动电源控制策略研究 |
4.1 频率自动跟踪控制策略 |
4.1.1 PI控制器的设计 |
4.1.2 PI-DDS频率跟踪流程图 |
4.2 输出功率控制策略 |
4.2.1 软开关PS-PWM逆变器工作过程 |
4.2.2 PS-PWM功率调节数学分析 |
4.2.3 PS-PWM功率控制策略及控制算法 |
4.3 控制系统主程序设计 |
4.4 中断保护程序设计 |
4.5 本章小结 |
第5章 驱动电源仿真及实物实验 |
5.1 超声波驱动电源仿真分析 |
5.1.1 频率自动跟踪仿真分析 |
5.1.2 功率控制的仿真分析 |
5.2 实物调试 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(2)低压大电流水处理系统的研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 低压大电流水处理系统的工作原理 |
1.5 本文主要研究内容 |
2 低压大电流系统的拓扑研究 |
2.1 逆变电路的设计 |
2.2 输出整流电路设计 |
2.3 软开关技术 |
2.4 移相控制ZVZCS PWM DC/DC全桥变换电路 |
2.5 本章小结 |
3 系统主电路参数及其硬件电路设计 |
3.1 输入整流滤波电路设计 |
3.2 高频变压器的设计 |
3.3 输出整流滤波电路的设计 |
3.4 阻断电容的设计 |
3.5 主功率管及滞后臂串联二极管的设计 |
3.6 控制电路的设计 |
3.7 驱动电路的设计 |
3.8 采样电路的设计 |
3.9 通信电路的设计 |
3.10 本章小结 |
4 系统控制方式研究及仿真验证 |
4.1 系统控制方式研究 |
4.2 控制电路的仿真分析 |
4.3 主电路的仿真分析 |
4.4 单变压器与双变压器均流对比 |
4.5 同步整流与全波整流用电效率对比 |
4.6 本章小结 |
5 系统运行情况及分析 |
5.1 系统性能测试 |
5.2 系统除垢情况分析 |
5.3 系统杀菌情况分析 |
5.4 系统经济效益分析 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录1 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(3)基于感应供电的搅拌摩擦焊关键工作参数测试技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究技术现状 |
1.3 论文的主要研究内容和章节编排 |
第二章 总体技术方案设计及感应供电与信号测试技术研究 |
2.1 测试需求分析及技术指标 |
2.2 测试系统总体方案设计 |
2.2.1 测试系统供电方案分析及选择 |
2.2.2 测试系统总体方案架构 |
2.3 ICPT系统原理及基本结构 |
2.3.1 ICPT系统原理 |
2.3.2 ICPT系统结构 |
2.4 ICPT系统等效模型分析 |
2.4.1 松耦合变压器特点 |
2.4.2 松耦合变压器磁路分析 |
2.4.3 漏感模型分析 |
2.4.4 互感模型分析 |
2.4.5 耦合系数定义 |
2.5 压力、扭矩测试方法及解耦分析 |
2.5.1 压力、扭矩测试方法 |
2.5.2 应变片粘贴方式分析 |
2.5.3 旋转刀柄的压力及扭矩敏感分析及必要的参数及符号说明 |
2.5.4 理想情况下旋转轴压力和扭矩解耦分析 |
2.5.5 实际情况下旋转轴压力和扭矩解耦分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 基于反射阻抗调制的信号反向传输技术研究 |
3.1 测试系统信号传输方案分析及选择 |
3.1.1 电能、信号分离传输技术的结构及原理 |
3.1.2 电能、信号共用线圈同步传输技术结构及原理 |
3.2 基于反射阻抗调制的信号反向传输方案分析 |
3.2.1 信号反向传输原理分析 |
3.2.2 基于反射阻抗调制的信号反向传输方案设计 |
3.3 改善系统耦合系数的技术措施 |
3.4 本章小结 |
第四章 无线供能与信号传输系统硬件电路设计 |
4.1 原边定子硬件电路设计 |
4.1.1 逆变器原理概述 |
4.1.2 逆变全桥ZVS工作原理及实现 |
4.1.3 PWM产生电路设计 |
4.1.4 PWM驱动电路设计 |
4.1.5 检波电路设计 |
4.1.6 数字控制系统及其外设电路设计 |
4.2 原边定子电源DC-DC电路设计 |
4.3 副边转子硬件电路设计 |
4.3.1 整流、滤波、稳压电路设计 |
4.3.2 压力、扭矩桥路信号调理电路及温度采集电路设计 |
4.3.3 基于ATmega8 单片机的转子主控电路及信号发送电路设计 |
4.4 转子系统功耗分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 无线供能与信号传输系统软件方案设计 |
5.1 基于ATmega8 单片机的副边转子程序设计 |
5.1.1 数据的曼彻斯特编码设计 |
5.1.2 基于反射阻抗调制的数据发送程序设计 |
5.2 基于ATmega8 单片机的原边定子程序设计 |
5.2.1 数字信号检测算法设计 |
5.2.2 基于曼彻斯特编码的数据解码及校验 |
5.2.3 零位自动跟踪算法设计 |
5.3 本章小结 |
第六章 搅拌摩擦焊刀柄关键工作参数实时监测系统实验及验证 |
6.1 样机的整体结构 |
6.2 样机系统功能验证 |
6.2.1 样机系统电能传输实验 |
6.2.2 样机系统数据反向传输实验 |
6.3 样机系统标定试验 |
6.3.1 解耦系数标定方法 |
6.3.2 解耦系数标定实验 |
6.3.3 系统温度标定实验 |
6.4 搅拌摩擦焊焊接现场实验 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(4)大功率高频开关电源同步整流器研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
CONTENTS |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 开关电源及其主要技术研究及发展 |
1.2.1 开关电源研究概述 |
1.2.2 软开关PWM技术概述 |
1.2.3 同步整流技术概述 |
1.2.4 移相PWM控制技术概述 |
1.3 开关电源的研究趋势 |
1.4 课题研究内容及目标 |
第二章 电源主电路原理分析与设计 |
2.1 大功率开关电源同步整流器主电路结构框图 |
2.2 输入一次整流电路拓扑结构 |
2.2.1 三相半波整流电路拓扑 |
2.2.2 三相全波整流电路拓扑 |
2.2.3 两种整流电路拓扑优缺点对比与选择 |
2.3 变压器隔离的DC-DC拓扑结构分析与选择 |
2.3.1 正激式电源拓扑 |
2.3.2 反激式电源拓扑 |
2.3.3 半桥式电源拓扑 |
2.3.4 推挽式电路拓扑分析 |
2.3.5 全桥式电路拓扑分析 |
2.3.6 五种拓扑结构的优缺点对比与选择 |
2.4 变压器隔离DC-DC变换器二次侧同步整流技术及拓扑结构 |
2.4.1 同步整流技术基本原理 |
2.4.2 变压器二次侧同步整流拓扑结构分析 |
2.4.3 二次侧同步整流结构拓扑选择与设计 |
2.5 大功率高频开关电源同步整流器工作原理 |
2.5.1 电源主电路图确定 |
2.5.2 电路控制方式与三种基本运行状态分析 |
2.5.3 含软开关技术及死区的电路工作过程及其模式分析 |
第三章 电源主电路参数及器件 |
3.1 输入一次整流电路AC-DC变换电路参数 |
3.2 高频变压器 |
3.2.1 变压器的磁分析 |
3.2.2 变压器主要参数 |
3.3 DC-DC变换电路器件 |
3.3.1 IGBT模块选择 |
3.3.2 输出整流MOSFET型号选择 |
3.4 输出滤波电感电容量的估算 |
第四章 控制电路设计 |
4.1 控制电路设计方案及其框图 |
4.2 主要控制芯片介绍及其硬件设计 |
4.2.1 UC3879芯片介绍、工作原理及其电路设计 |
4.2.2 FPGA芯片介绍及其电路设计 |
4.3 FPGA控制程序 |
4.3.1 verilog HDL硬件编程语言及编译环境 |
4.3.2 同步整流信号产生与输出程序设计 |
4.3.3 PID调节器程序设计 |
4.3.4 故障和保护信号综合处理模块 |
第五章 功率开关管驱动电路及缓冲电路 |
5.1 功率开关管驱动电路基本要求 |
5.2 IGBT驱动电路设计 |
5.3 MOSFET驱动电路设计 |
5.4 同步整流管MOSFET的缓冲电路 |
5.4.1 缓冲电路基本概念 |
5.4.2 MOSFET缓冲电路设计 |
第六章 实验结果与数据分析 |
6.1 驱动波形及其分析 |
6.2 MOSFET缓冲电路吸收效果实验 |
6.3 变压器原副边波形及其分析 |
6.3.1 变压器原副边波形对比 |
6.3.2 占空比丢失原因分析 |
6.4 电路效率检测与计算 |
总结 |
参考文献 |
致谢 |
(5)24V/20A移相全桥ZVS变换器的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及研究意义 |
1.1.1 软开关技术的提出 |
1.1.2 谐振变换器的分类 |
1.1.3 移相控制技术的研究意义 |
1.2 国内外移相全桥变换器技术的研究动态和发展趋势 |
1.3 本文的主要研究内容 |
2 传统移相全桥 PWM DC/DC 变换器的研究 |
2.1 基本的 PWMDC/DC 全桥变换器分析 |
2.2 传统移相全桥 PWMDC/DC 变换器的基本原理 |
2.2.1 电路组成 |
2.2.2 工作原理 |
2.3 传统移相全桥变换器相关问题的分析 |
2.3.1 整流二极管的换流情况 |
2.3.2 整流桥寄生振荡及抑制 |
2.4 本章小结 |
3 带钳位二极管的主电路分析与参数设计 |
3.1 主电路组成及工作原理 |
3.1.1 主电路组成 |
3.1.2 工作原理分析 |
3.2 主电路相关问题的分析 |
3.2.1 零电压开通的实现 |
3.2.2 副边占空比丢失分析 |
3.2.3 D7及 D8钳位的实现 |
3.2.4 隔直电容的作用 |
3.3 主电路参数设计 |
3.3.1 高频变压器的设计 |
3.3.2 谐振电感的设计 |
3.3.3 输出滤波电感的设计 |
3.3.4 输出滤波电容的选择 |
3.3.5 功率开关管的选择 |
3.3.6 输出整流二极管和钳位二极管的选择 |
3.4 仿真结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 控制电路及驱动电路的设计 |
4.1 移相控制电路原理 |
4.2 移相控制芯片 UC387939 |
4.2.1 控制芯片引脚功能介绍 |
4.2.2 控制芯片外围电路介绍 |
4.3 控制方案分析 |
4.3.1 电压控制模式 |
4.3.2 电流控制模式 |
4.4 电压、电流反馈电路设计 |
4.5 误差放大电路设计 |
4.6 保护电路设计 |
4.7 驱动电路设计 |
4.8 本章小结 |
5 实验结果分析 |
5.1 实验样机参数 |
5.2 实验结果及波形分析 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 结论 |
6.2 进一步所需做的工作 |
致谢 |
参考文献 |
附录 基于移相控制芯片 UC3879 的主电路图 |
(6)移相控制芯片UC3879在金属热处理感应加热电源中的应用(论文提纲范文)
0 引言 |
1 全桥移零电压开关原理 |
2 全桥移零电压移相控制电路设计 |
2.1 UC3879工作原理。 |
2.2 移相控制电路设计。 |
2.2.1 震荡参数设计。 |
2.2.2 移相角的参数设计。 |
2.2.3 死去时间参数设计。 |
2.2.4 保护电路设计。 |
3 实验调试与分析 |
4 参数优化设计 |
4.1 震荡参数优化设计。 |
4.2 死区时间参数优化设计。 |
5 结论 |
(7)软开关电阻点焊逆变电源的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 逆变点焊电源特点 |
1.3 逆变点焊电源发展现状 |
1.3.1 国外逆变点焊电源发展现状 |
1.3.2 国内逆变点焊电源发展现状 |
1.4 逆变电源相关技术发展现状 |
1.4.1 功率开关器件的发展 |
1.4.2 主电路拓扑结构现状 |
1.4.3 软开关技术现状 |
1.4.4 控制技术现状. |
1.4.5 计算机仿真技术现状 |
1.5 本文的主要研究内容 |
1.6 本章小结 |
第2章 全桥逆变器工作原理分析 |
2.1 基本的PWM 全桥逆变器工作原理 |
2.2 软开关全桥逆变器的换流方式 |
2.2.1 超前桥臂的软开关 |
2.2.2 续流状态 |
2.2.3 滞后桥臂的软开关 |
2.3 软开关全桥逆变器工作过程分析 |
2.3.1 带辅助网络的ZVS 移相全桥逆变器工作过程分析 |
2.3.2 带阻断电容的ZVZCS 移相全桥逆变器工作过程分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 软开关逆变点焊电源仿真分析 |
3.1 带辅助网络的ZVS 移相全桥逆变器仿真分析 |
3.1.1 移相PWM 控制波形 |
3.1.2 整流滤波电路波形 |
3.1.3 全桥逆变电路波形 |
3.1.4 次级整流电路波形 |
3.2 带阻断电容的ZVZCS 移相全桥逆变器仿真分析 |
3.2.1 全桥逆变电路波形 |
3.2.2 次级输出波形 |
3.3 本章小结 |
第4章 逆变主电路设计及参数选取 |
4.1 整流滤波电路 |
4.1.1 整流电路 |
4.1.2 滤波电路 |
4.2 全桥逆变电路 |
4.2.2 电力半导体器件的选定及特性 |
4.3 PWM 触发电路 |
4.3.1 控制芯片UCC3895 特性及参数选定 |
4.3.2 驱动芯片IR2110 特性及参数选定 |
4.4 本章小结 |
第5章 逆变控制系统软硬件实现 |
5.1 系统主硬件选取及连接 |
5.1.1 AT89C51 单片机 |
5.1.2 ZLG7290 I~2C 接口键盘及LED 驱动器 |
5.1.3 74LS373/377 地址锁存器 |
5.1.4 AT24C02 E~2PROM |
5.1.5 HM6116 静态RAM 缓冲器 |
5.1.6 主硬件连接 |
5.2 系统功能软件实现 |
5.2.1 系统功能 |
5.2.2 系统功能实现 |
5.3 系统软硬件调试及试验波形 |
5.3.1 系统调试 |
5.3.2 实验波形 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文 |
致谢 |
附录(逆变电源部分功能源程序) |
(8)氙灯用软开关电源研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的背景 |
1.2 软开关电源的发展 |
1.2.1 开关电源的发展和趋势 |
1.2.2 硬开关电源存在问题 |
1.2.3 软开关电源的发展及现状 |
1.3 本文的内容及工作 |
第2章 倍流整流移相全桥零电压 PWM 变换器原理 |
2.1 传统 PS FB ZVS PWM 变换器原理 |
2.2 传统 PS FB ZVS PWM 变换器分析 |
2.2.1 ZVS 的实现 |
2.2.2 PS FB ZVS PWM 变换器弊端 |
2.3 倍流整流 PS FB ZVS PWM 变换器原理 |
2.4 倍流整流 PS FB ZVS PWM 变换器的特点 |
2.5 本章小结 |
第3章 倍流整流 PS FB ZVS PWM 变换器硬件电路设计 |
3.1 主电路设计及参数计算 |
3.1.1 整流电路 |
3.1.2 输入滤波电容的选择 |
3.1.3 全桥 DC/DC 变换电路 |
3.1.4 高频变压器的设计 |
3.1.5 整流电路设计 |
3.2 控制电路 |
3.2.1 控制芯片 UC3879 |
3.2.2 UC3879外围电路设计 |
3.3 保护电路设计 |
3.4 本章小结 |
第4章 控制规律设计及仿真 |
4.1 软开关的实现 |
4.2 控制系统设计仿真 |
4.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(9)基于UC3879的高频感应加热电源的设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 感应加热的特点和用途 |
1.2 感应加热基本原理 |
1.3 感应加热电源技术发展现状与趋势 |
1.3.1 感应加热电源技术发展现状 |
1.3.2 感应加热电源技术发展趋势 |
1.4 本课题的意义、目的和任务 |
1.4.1 本课题的意义 |
1.4.2 本课题的目的和任务 |
2 感应加热电源结构拓扑及控制方案 |
2.1 主电路拓扑结构分析 |
2.1.1 串并联谐振逆变器分析 |
2.1.2 串并联谐振逆变器比较 |
2.2 串联谐振电路负载特性分析 |
2.3 串联谐振感应加热电源调功控制方案分析 |
2.3.1 直流调功 |
2.3.2 逆变调功 |
2.4 感性移相PWM调功控制技术分析 |
2.4.1 感性移相PWM调功方式分析 |
2.4.2 过零锁相感性移相PWM控制方式调功分析 |
2.4.3 过零锁相感性移相PWM控制主电路分析 |
2.5 本章小结 |
3 移相式感应加热电源系统仿真 |
3.1 MATLAB/Simulink感应加热电源系统建模仿真 |
3.1.1 锁相环PLL分析建模 |
3.1.2 PI控制器的设计 |
3.2 移相式感应加热电源闭环系统建模 |
3.3 仿真结果及分析 |
3.4 本章小结 |
4 移相式感应加热电源实验主回路设计 |
4.1 主电路基本结构 |
4.2 整流侧主电路参数设计 |
4.2.1 整流桥的选择 |
4.2.2 滤波参数设计 |
4.3 逆变侧主电路参数设计 |
4.3.1 功率MOSFET参数的选择 |
4.3.2 功率MOSFET吸收缓冲电路的设计 |
4.4 负载谐振槽路的参数设计 |
4.4.1 谐振补偿电容参数设计 |
4.4.2 谐振电感参数设计 |
5 移相式感应加热控制电路设计 |
5.1 控制电路原理及框图 |
5.2 启动电路及频率跟踪电路的设计 |
5.2.1 它激转自激启动电路设计 |
5.2.2 锁相环原理及电路参数设计 |
5.3 移相调功及死区形成控制电路的设计 |
5.3.1 移相PWM控制芯片UC3879的特性 |
5.3.2 移相控制电路设计 |
5.3.3 移相控制芯片与频率跟踪及启动电路的结合的设计 |
5.4 隔离驱动及保护电路的与设计 |
5.6 本章小结 |
6 实验结果及分析 |
6.1 硬件调试 |
6.2 控制电路实验结果及分析 |
6.3 主电路实验结果及分析 |
6.4 本章小结 |
7 全文结论与展望 |
7.1 全文结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在校学习期间发表的论文 |
(10)数字化软开关逆变弧焊电源的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 弧焊电源的发展 |
1.2 弧焊电源的数字化 |
1.3 本课题的主要研究内容和解决方案 |
第二章 软开关逆变弧焊电源的设计方案 |
2.1 逆变弧焊电源简介 |
2.2 软开关技术 |
2.3 逆变弧焊电源控制策略的实现 |
2.4 数字化逆变弧焊电源的总体构想 |
2.5 本章小结 |
第三章 主电路的设计与参数选择 |
3.1 输入整流电路的设计 |
3.2 移相全桥逆变主电路的设计 |
3.3 高频变压器的设计 |
3.4 元件参数计算 |
3.5 输出整流电路的设计 |
3.6 软开关逆变电路的仿真分析 |
第四章 参数自调整模糊PID 控制器的设计 |
4.1 引言 |
4.2 PID 参数模糊调整的原理 |
4.3 PID 参数模糊调整器的设计 |
4.4 控制策略仿真分析 |
第五章 控制系统硬件设计 |
5.1 控制系统的组成 |
5.2 DSP 最小应用系统设计 |
5.3 信号的检测与处理 |
5.4 参数预置与显示电路设计 |
5.5 PWM 移相控制电路设计 |
5.6 驱动电路设计 |
5.7 保护电路设计 |
5.8 直流稳压电源设计 |
第六章 逆变弧焊电源的可靠性和抗干扰研究 |
6.1 逆变弧焊电源的电磁兼容性设计 |
6.2 控制系统的抗干扰设计 |
结束语 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
四、基于UC 3879的移相全桥ZVS-PWM逆变器的研究(论文参考文献)
- [1]超声波塑料焊接机用驱动电源研制[D]. 杨景嵛. 湖北工业大学, 2020(08)
- [2]低压大电流水处理系统的研究与设计[D]. 邹谦. 山东科技大学, 2019(05)
- [3]基于感应供电的搅拌摩擦焊关键工作参数测试技术研究[D]. 鲁颂. 上海交通大学, 2017(03)
- [4]大功率高频开关电源同步整流器研究与设计[D]. 朱君鸿. 广东工业大学, 2014(10)
- [5]24V/20A移相全桥ZVS变换器的研究[D]. 高中滢. 西安科技大学, 2012(02)
- [6]移相控制芯片UC3879在金属热处理感应加热电源中的应用[J]. 薛峰. 价值工程, 2010(24)
- [7]软开关电阻点焊逆变电源的研究[D]. 唱志强. 南昌航空大学, 2010(06)
- [8]氙灯用软开关电源研究[D]. 杜丹丹. 哈尔滨工程大学, 2009(11)
- [9]基于UC3879的高频感应加热电源的设计[D]. 薛峰. 西安理工大学, 2008(12)
- [10]数字化软开关逆变弧焊电源的研究[D]. 闫建三. 天津大学, 2007(05)
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