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磁體的電源系統(tǒng)已有電容器電源和脈沖發(fā)電機(jī)電源組成，為了進(jìn)一步減小脈沖平頂磁場的紋波，我們對磁體的電源系統(tǒng)加以改進(jìn)，基于電容器電源和脈沖發(fā)電機(jī)電源，再輔助以基于移相全橋直流變換器的補(bǔ)償電源，**終得到高精度高穩(wěn)定度的可控脈沖電源。三組電源系統(tǒng)一起向磁體供電。相對...

為移相全橋逆變部分的 Simulink 仿真電路。負(fù)載等效至原邊用等值電阻代替，仿真主要調(diào)節(jié)諧振電容和諧振電感的參數(shù)，以滿足所有開關(guān)管的零開通和軟關(guān)斷。依次為開關(guān)管驅(qū)動波形、橋臂上電壓波形和橋臂上電流波形。其中驅(qū)動波形中從低到高分別為開關(guān)管1、2、3、4的驅(qū)動...

本項目逆變橋臂上有4個開關(guān)管，對應(yīng)需要四個**的驅(qū)動電路。可選用的驅(qū)動電路有很多種，以驅(qū)動電路和IGBT的連接方式可以將驅(qū)動電路分為直接驅(qū)動、隔離驅(qū)動和集成化驅(qū)動。在此我們采用集成化驅(qū)動，因為相對于分立元件構(gòu)成的驅(qū)動電路，集成化驅(qū)動電路集成度更高、速度快、抗干...

從持續(xù)時間的角度上分類，強(qiáng)磁場可以分為脈沖強(qiáng)磁場和穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場。脈沖強(qiáng)磁場可以產(chǎn)生很高的磁場，能為一些科學(xué)實(shí)驗提供所需要的磁場環(huán)境。但磁場持續(xù)的時間短，且磁場的強(qiáng)度在短時刻內(nèi)是脈沖尖峰狀態(tài)。穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場是持續(xù)時間相對較長的磁場，并且磁場的強(qiáng)度時保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，...

圖3-6和圖3-7所示分別為輸出端電壓值和電壓紋波（圖中橫縱坐標(biāo)分別為時間和電壓），經(jīng)過PID閉環(huán)反饋后，輸出電壓值的紋波系數(shù)可達(dá)0.16%。因為本仿真實(shí)驗中只加入了電壓單閉環(huán)反饋，進(jìn)一步提高精度需要再在外環(huán)加入電流反饋環(huán)。仿真電路很好的驗證了試驗參數(shù)計算的正...

微分時間常數(shù)一般先取值為0，當(dāng)系統(tǒng)的控制效果不夠好的時候，可以跟設(shè)定比例積分常數(shù)和積分時間常數(shù)的方法一樣，***選定最大值的0.3倍左右。PID環(huán)節(jié)的參數(shù)設(shè)定完成后，將參數(shù)代入程序內(nèi)部，根據(jù)實(shí)際實(shí)驗的數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)調(diào)。如圖4-10所示為PID子程序執(zhí)行流程的框圖，...

為了得到高精度、可控、快速反應(yīng)的電源，首先想到的解決方案便是利用電力電子變換器。電力電子技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)成為電力參數(shù)變換和控制的基本手段，尤其伴隨著新型電力電子器件的出現(xiàn)和發(fā)展，以及高頻化、軟開關(guān)和集成化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，電力電子技術(shù)可以滿足各種類型的...

整個控制板由五個模塊構(gòu)成：電源模塊、采樣及A/D轉(zhuǎn)換模塊、DSP控制模塊、PWM輸出模塊、驅(qū)動電路模塊。數(shù)字控制電路中任何一個芯片的工作都離不開電源，其中DSP芯片和A/D芯片對電源的要求很高，電源發(fā)生過電壓、欠電壓、功率不夠或電壓波動等都可能導(dǎo)致芯片不能正常...

輸出濾波電感參數(shù)計算：在移相全橋變換器中，原邊的交流方波經(jīng)過高頻變壓器和全橋整流后，得到的是高頻直流方波，方波的頻率是原邊開關(guān)頻率的2倍。一般來說，為了減小輸出電流的脈動值，是希望濾波電感的值越大越好。但是電感值過大意味著電感的體積和重量增大，并且整個變換器的...

數(shù)字控制電路的軟件主要包括主程序、各個模塊初始化程序、周期中斷服務(wù)子程序、下溢中斷服務(wù)子程序、AD中斷服務(wù)子程序、PID調(diào)節(jié)子程序等幾大部分組成。主程序的主要任務(wù)是系統(tǒng)自檢，系統(tǒng)初始化，然后循環(huán)執(zhí)行主程序等待中斷。初始化是對程序中用到的常量、變量進(jìn)行有意義的賦...

基于DSP的數(shù)字控制技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)：1）可編程，硬件電路設(shè)計完成，可以通過修改程序的方式來改變控制策略。2）采用數(shù)字控制方案，可以基于程序來實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的先進(jìn)的控制手段。3）數(shù)字化的處理和控制方式可以增強(qiáng)抗干擾能力，減小信號的失真、畸變等。4）可以減小和消除...

在產(chǎn)生移相脈波時，計時器的計時都有一個固定的時基，計時器以時基為參考點(diǎn)開始計數(shù)，當(dāng)比較寄存器中的值和設(shè)定值相等就會產(chǎn)生一個比較中斷。由此機(jī)理，移相角的改變有兩種方法：1）不斷改變時基；2）不斷更新比較值。DSP比較寄存器處于增減計數(shù)模式，一般時基是固定的。由于...

諧振電感是為諧振電容提供足夠的充放電能量，實(shí)現(xiàn)滯后橋臂的零電壓開通。諧振電感的參數(shù)選擇對整個電路的軟開關(guān)都很重要。為了滿足能量的要求是希望諧振電感值越大越好，并且大電感可以有效抑制電流的急劇變化，防止振蕩，消除尖刺峰值。但是電感值過大會導(dǎo)致更大的占空比丟失，降...

控制板硬件電路是程序運(yùn)行和數(shù)字計算的平臺、是控制方案具體實(shí)施的基礎(chǔ)。本控制電路**芯片采用TI公司的TMS320F2812DSP控制芯片，圍繞F2812搭建控制電路?？刂瓢逵布O(shè)計包括：硬件方案設(shè)計、DSP以及外圍器件選型、原理圖設(shè)計、PCB設(shè)計、硬件的焊接和...

脈沖發(fā)電機(jī)電源是由原動機(jī)、發(fā)電機(jī)和整流器三部分構(gòu)成。發(fā)電機(jī)由原動機(jī)拖動，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后發(fā)電機(jī)將儲存的旋轉(zhuǎn)勢能轉(zhuǎn)換為電能，通過整流器變換得到直流電壓對磁體供電。整流器可以通過反饋控制給磁體提供的電壓電流，具有較好的可控性，可以實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗波形的初步調(diào)節(jié)和控制。由電...

基于以上對移相全橋原理上的分析，本章就主電路的前端整流濾波電路、移相全橋逆變環(huán)節(jié)、輸出端整流電路和濾波電路進(jìn)行參數(shù)設(shè)計。在進(jìn)行所有參數(shù)計算前，我們對從電網(wǎng)所取的電以及初步整流后的電能參數(shù)進(jìn)行計算，為后續(xù)計算做準(zhǔn)備。一般可以采用下述經(jīng)驗算法：輸入電網(wǎng)交流電時，若...

對于前端儲能電容還需要考慮的參數(shù)是其耐壓值，直流母線上電壓峰值為373v，留一定裕量，可以選擇耐壓值為500v的電解電容作為儲能電容。在電力電子變換和控制電路中，都是以各種電力半導(dǎo)體器件為基礎(chǔ)的。我們在設(shè)計電路時，也有很多可供選擇的電力半導(dǎo)體器件，BJT、MO...

采用Qt做上位機(jī)軟件的開發(fā)，具有優(yōu)良的跨平臺特性，支持多種操作系統(tǒng)。Qt提供了豐富的API，良好的圖形界面和開放式編程，用戶完全自定義的測試系統(tǒng)功能模塊?？梢钥吹皆谧詣訙y試領(lǐng)域?qū)Σ捎肗I的LabVIEW虛擬儀器技術(shù)對自動測試系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，搭配不同的檢測設(shè)備或不...

移相全橋變換器在工作時，通過與開關(guān)管并聯(lián)的諧振電容和原邊諧振電感諧振，來實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的軟開關(guān)。主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2-4所示。圖中T1和T2為超前臂開關(guān)管，T3和T4為滯后臂開關(guān)管；C1和C2分別為T1和T2的并聯(lián)諧振電容，且C1=C2=Clead；C3和C4分別...

在科學(xué)實(shí)驗中， 產(chǎn)生強(qiáng)磁場的磁體實(shí)際是一個大電感線圈，由大容量的電源系 統(tǒng)瞬時放電， 通過給磁體提供瞬間的大電流，在磁體中產(chǎn)生響應(yīng)的強(qiáng)磁場。實(shí)驗中磁體可以等效為電阻Rm和大電感Lm串聯(lián)，產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度和通過電感的電流時呈線性關(guān)系的，要想得到高穩(wěn)定度的脈沖平頂磁...

對于前端儲能電容還需要考慮的參數(shù)是其耐壓值，直流母線上電壓峰值為373v，留一定裕量，可以選擇耐壓值為500v的電解電容作為儲能電容。在電力電子變換和控制電路中，都是以各種電力半導(dǎo)體器件為基礎(chǔ)的。我們在設(shè)計電路時，也有很多可供選擇的電力半導(dǎo)體器件，BJT、MO...

采用Qt做上位機(jī)軟件的開發(fā)，具有優(yōu)良的跨平臺特性，支持多種操作系統(tǒng)。Qt提供了豐富的API，良好的圖形界面和開放式編程，用戶完全自定義的測試系統(tǒng)功能模塊?？梢钥吹皆谧詣訙y試領(lǐng)域?qū)Σ捎肗I的LabVIEW虛擬儀器技術(shù)對自動測試系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，搭配不同的檢測設(shè)備或不...

磁體的電源系統(tǒng)已有電容器電源和脈沖發(fā)電機(jī)電源組成，為了進(jìn)一步減小脈沖平頂磁場的紋波，我們對磁體的電源系統(tǒng)加以改進(jìn)，基于電容器電源和脈沖發(fā)電機(jī)電源，再輔助以基于移相全橋直流變換器的補(bǔ)償電源，**終得到高精度高穩(wěn)定度的可控脈沖電源。三組電源系統(tǒng)一起向磁體供電。相對...

采用雙電源供電，為M57962芯片搭建比較簡單的外圍電路后，正負(fù)驅(qū)動電壓為+15V和-9V，可以使IGBT可靠通斷。并且M57962內(nèi)部集成了短路和過電流保護(hù)，內(nèi)部保護(hù)電路監(jiān)測IGBT的飽和壓降來判斷是否過流，當(dāng)出現(xiàn)短路或過流時，M57962將***驅(qū)動信號實(shí)...

在本設(shè)計中為防止單臂直通設(shè)置了兩路保護(hù)：1）在超前橋臂和滯后橋臂上分別放置電流霍爾分辨監(jiān)測兩橋臂上的電流值，電流霍爾的輸出端連接至保護(hù)電路。如果出現(xiàn)過電流則保護(hù)電路**終動作于PWM波輸出模塊，將4路輸出PWM波的比較器鎖死，使得輸出為低電平，進(jìn)而關(guān)斷橋臂上4...

圖3-6和圖3-7所示分別為輸出端電壓值和電壓紋波（圖中橫縱坐標(biāo)分別為時間和電壓），經(jīng)過PID閉環(huán)反饋后，輸出電壓值的紋波系數(shù)可達(dá)0.16%。因為本仿真實(shí)驗中只加入了電壓單閉環(huán)反饋，進(jìn)一步提高精度需要再在外環(huán)加入電流反饋環(huán)。仿真電路很好的驗證了試驗參數(shù)計算的正...

根據(jù)實(shí)際工作過程分析，超前橋臂上開關(guān)管開通過程中，原邊電路保持向負(fù)載端輸送能量，則負(fù)載端濾波電感等效于和原邊諧振電感串聯(lián)，這樣對超前橋臂上兩個諧振電容充放電的能量由原邊諧振電感和負(fù)載端濾波電感共同提供，這樣能量關(guān)系式很容易滿足[6]。時間關(guān)系式只需要適當(dāng)增大死...

PID調(diào)節(jié)器是人們在工程實(shí)踐中摸索出來的一種實(shí)用性強(qiáng)并且控制原理簡單的校正裝置。1）比例項P**當(dāng)前信息，調(diào)節(jié)后的輸出與輸入信號呈比例關(guān)系，偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即作用減少偏差。比例系數(shù)增大系統(tǒng)靈敏度增加，系統(tǒng)振蕩增強(qiáng)，大于某限定值時系統(tǒng)會變的不穩(wěn)定。當(dāng)*有比...

第二階段的仿真是在***次仿真的基礎(chǔ)上，加入了高頻變壓器以及負(fù)載部分。第二階段仿真時針對整個電路的仿真，主要目的是對控制方案給以理論研究。閉環(huán)反饋控制中采用典型的PID控制模式，仿真過程通過對PID參數(shù)的調(diào)試加深對控制方案的理解，以便在后續(xù)主電路調(diào)試過程中能更...

圖3-3所示一次為開關(guān)管1（**超前橋臂）的驅(qū)動波形和電壓波形，圖中橫縱坐標(biāo)分別為時間和電壓值。開通過程：由圖可見當(dāng)開關(guān)驅(qū)動波形由低電平變?yōu)楦叩颓?，開關(guān)管兩端的電壓已經(jīng)為0，故而開關(guān)管的開通是零電壓開通。關(guān)斷過程：由于開關(guān)并聯(lián)有諧振電容，在關(guān)斷開關(guān)管時，開關(guān)管...