基于FPGA及DDS技术的USM测试电源的设计

超声波电机的运转需要一个两相相差90°（或可调）的高频交流信号源。本方案采用DDS技术的设计思路,用VHDL硬件描述语言对FPGA器件编程产生了两相四路高频信号。该信号经过驱动隔离电路施加于H桥逆变器中,在电感的平滑作用下,生成了满足USM测试要求的可调频、调相、调幅的两相高频交流信号源,成功地对USM45电机进行了驱动测试。该电路可用于研究超声波电机的运行状态的研究及获取其最佳工作点参数。     

基于DDS的超声电机驱动电源

传统的行波超声电机驱动电源通常只能固定相位差调频率或固定频率调相位差，不能全面的满足行波超声电机控制的要求。文章提出了一种新的方案，这种新的超声电机驱动电源，能产生两相可调频率，可调相位差及幅度的正弦信号。运用作者新的方案，解决了以往超声电机驱动电源只能调电压和调频率的缺点，而同时运用三种手段对超声电机进行调整，使各种型号的超声电机都能调整到一个良好的工作状态，从而提供对超声电机进行精确控制的基础。     

微型电机电源的设计

某微型电机电源是将220V/50Hz的交流电，转换为两相相位差为90°、频率为1.5kHz的方波信号，并且为了克服以往微型电机有时在低压时无法启动时的现象。本文根据微型电机在低压下可靠启动的要求，设计了一种高低压转换电路，以达到高压启动低压运行。本文网络版地址：http：//www.eepw.com.cn/article/164396.htm     

步进电机驱动器BD63860及应用

BD63860电机驱动器是一个内含3比特DAC，具有8细分模式驱动两相步进电机的高级步进电机驱动器，由日本ROHM公司生产。BD63860有几个完整的保护电路（热关闭电路TSD、过流保护电路OCP、低电压停止输出电路UVLO、高电压停止输出电路OVLO），且由于使用低阻抗DMOS输出晶体管和高散热功率包装而取得了极好的散热性能。     

大功率车载交流电源的设计与研究

针对解决载有交流电动机的电动车车载电源的直交流电压转换问题,本论文在分析了逆变器结构和原理的基础上,提出了DC-DC-AC的设计思路,采用高频变压器、PWM和SPWM技术搭载控制电路,将车载48 V铅酸电池电压升压,再经过逆变,得到纯正弦交流电压;同时本论文给出了高频变压器和滤波电路的参数选定方法。最后实验结果表明48 V铅酸电池经过升压和逆变,可输出频率为50 Hz,幅值为220 V的纯正弦交流电压;同时实物电路具有体积小、设计成本低、输出交流电压稳定、带载能力强的良好性能。     

新型面内纵-弯复合型直线超声电机研究

为了找到一种推重比大、更利于微型化的定子结构,设计并研制了一种面内纵-弯复合型直线超声电机。探讨了该型电机的工作原理及定子驱动足椭圆轨迹形成条件,并利用有限元分析软件对定子结构进行优化设计。制作了样机,且验证了电机设计的可行性和合理性,并开展了定子驱动足振动性能和电机输出性能的实验研究。结果表明,在激励电压峰-峰值200 V、预压力20 N、激励频率45.7 kHz、相位差90°条件下,电机左、右运行的空载速度分别为0.25 m/s和0.22 m/s,最大推力为3.4 N,推重比达47(定子质量为7.36 g)。与面内纵-弯直线超声电机原型样机相比,开槽定子的驱动足振幅增大,电机输出速度和推力显著提高(空载速度提升了51.5%,最大推力提高了36%),有利于直线超声电机的微小型化。     

内高频环逆变器的设计

本文主要研究了一种比较简单的正弦输出的逆变器的设计.本设计采用全桥逆变电路和用推挽升压的方式获得逆变器的直流输入电压的设计方法来获得较大的输出功率和较高的功率因数.在直流升压过程中用PWM集成控制器输出相位相反具有一定占空比的两高频脉冲电压来控制开关管的导通与关断,进而控制推挽升压变压器的输出直流电压,再利用SPWM调制信号控制逆变器开关管的导通与关断,再用LC滤波滤掉逆变器输出高频部分,得到正弦波形,最后利用保护控制电路使逆变输出一个稳定的满足要求的交流波形.     

驱动芯片BCSl608及其在超声电机中的应用

超声电机的应用场合要求其驱动电源结构简单、功耗低、集成度高,且超声电机结构形式多样,要求驱动电源配套.BCS1608是一种3路电平转换电路,可将2.5～5.5 V的电源电压转换为36 V高电平的输出驱动信号.简要介绍其主要特性、内部结构和引脚功能,重点讨论逆变部分的电路结构,其两相三桥臂的结构提供了两相和三相2种电压输出模式.给出该芯片在微型超声电机BM730-A1中的应用方案,得到很好的驱动效果.仿真及实验结果表明,该芯片构成的驱动电源可靠性高,适合驱动多种结构微型超声电机.     

驱动芯片BCS1608及其在超声电机中的应用

超声电机的应用场合要求其驱动电源结构简单、功耗低、集成度高,且超声电机结构形式多样,要求驱动电源配套。BCS1608是一种3路电平转换电路,可将2.5-5.5 V的电源电压转换为36 V高电平的输出驱动信号。简要介绍其主要特性、内部结构和引脚功能,重点讨论逆变部分的电路结构,其两相三桥臂的结构提供了两相和三相2种电压输出模式。给出该芯片在微型超声电机BM730-A1中的应用方案,得到很好的驱动效果。仿真及实验结果表明,该芯片构成的驱动电源可靠性高,适合驱动多种结构微型超声电机。     

开关磁阻电机的实时仿真平台研究

文中主要介绍了开关磁阻的实时仿真平台。基于PC机直接控制开关磁阻电机的运行的目的,采用Matlab中的实时代码生成工具箱将Simulink中的程序编译成C程序,由PC机发出信号,经PCI数据采集卡被传送至驱动电路,驱动电路再提供一个12 V的驱动电压的方法控制电机运行。实验结果显示PC机控制电机运行正常,仿真波形图显示A、B、C三相脉冲间隔相等,分别在0°、30°、60°时开通,每次开通角为10°符合设定值。本仿真平台达到实时控制电机的要求。     

PWM逆变器供电的电机轴电流及其防治

本文讨论了在交流感应电机中普遍存在的轴电压和轴电流问题。通过对PWM逆变器驱动电机和电网正弦波驱动电机的比较，阐明了共模电压对电机的影响，通过建立PWM逆变器和电机模型并导出共模回路的等效电路，具体分析了轴电压如何产生，轴承电流的几种路径，并在所给出不同路径电流示意图的基础上分析了它们对轴承和电机运行的影响，最后提出了不同的防治方法和采取该方法后的轴承电流的流向情况。     

基于LV8726的步进电机高精度驱动系统设计

针对传统步进电机控制繁琐,运转精度低,工作时易出现震动、堵转现象,设计了一款基于LV8726的步进电机多细分、高精度驱动系统。系统电机采用相位相差90°的两相拟正弦波绕组电流驱动,可实现2～128多细分驱动模式选择。系统以STM32单片机为微控制器电路主控芯片,通过PL2303串口通信电路,实现VB上位机环境下的整机运行测试。测试结果表明,系统电机工作平稳、运转精度高,即整机达到了预定的精简、多细分、高精度控制目的。     

基波电压线性输出的两相SVPWM算法

本文提出了一种基于基波电压幅值线性输出控制的两相SVPWM过调制算法,该算法不需要存储数据.能够使逆变器平滑的从线性调制工作状态过渡到方波工作状态,非常适合数字化应用。文中分析了应用该算法以后,逆变器输出相电压的谐波畸变（THD）情况,以及主要谐波成分百分含量的变化情况,并和传统两相SVPWM控制算法进行了技术指标对比。分析及仿真证明,该算法具有输出基波电压增益线形和实现简单的优点,非常适合电机实际应用。     

超声电机变频驱动源的设计与分析

简单且有效地实现超声电机的闭环控制是提高超声电机性能 /价格比的重要途径。介绍了一种利用压控振荡器实现超声电机变频驱动、闭环控制的设计及工作过程分析。反馈信号由超声电机的输入电压经变换后获得。反馈电压和设定电压相加后控制压控振荡器输出信号的频率。理论分析与实验结果表明该驱动源具有稳频和跟踪激励压电陶瓷电容变化引起超声电机谐振频率变化的功能。它能够连续 8h稳速 ((5 0± 3) r/min)驱动超声电机。     

六相全桥逆变器驱动PMSM的简化模型预测电流控制

全桥逆变器电机驱动或称开绕组结构虽然兼具相间电气隔离、容错性能好及器件开关频率低等优点,但存在逆变器输出电压矢量多、冗余严重且控制约束等问题。文中以共直流母线供电的六相全桥逆变器驱动六相永磁同步电机为研究对象,提出了一种基于二级矢量优化的简化模型预测电流控制算法,在实现电机定子基波电流有效跟踪控制的同时有效抑制了定子电流的谐波及零序分量。文中基于矢量空间解耦理论对六相全桥逆变器的输出电压矢量进行了分层分析,以定子基波电流控制、谐波及零序电流抑制为准则对逆变器输出的729个电压矢量进行二级优化,得到候选的12个电压矢量,以此为基础设计了模型预测电流控制算法。实验结果表明,该简化模型预测电流控制方法具有良好的动静态性能,能在基波电流控制的同时有效抑制谐波及零序电流分量,可为多相电机驱动系统研究提供一定的理论支撑。     

一种用于超声电机驱动的半桥集成电路的设计

在超声波电机应用系统中,超声波电机驱动电路的小型化越来越重要。该文基于0.35 μm的双极互补双扩散金属半导体（BCD)工艺设计了一款单片集成超声波电机驱动电路的芯片,本芯片包括一个非同步峰值电流模升压电路和2个半桥驱动电路。非同步峰值电流模升压电路给半桥驱动电路提供电源,具有自适应死区时间控制的2个半桥驱动电路,其输出的2个相位差90°的方波用于驱动超声波电机。     

双足压电振子驱动模式的比较研究

为比较驻波直线超声电机双驱动足同时驱动与交替驱动的两种工作模式,该文提出了一种多足驱动的超声电机振子。该振子双侧共有4个驱动足,其中一侧的2个驱动足实施同时驱动模式,另一侧的2个驱动足实施交替驱动模式,便于比较及分析两种模式之间的性能差异。通过有限元仿真确定了压电振子的结构尺寸、弯曲工作模态及固有频率,制作振子并开展了振子的振动特性和输出性能及其比较的实验研究。实验结果表明,在激励电压峰峰值100 V、谐振频率26.30 kHz的条件下,交替驱动时空载速度和最大输出力比同时驱动提高了14%和40%。在交替驱动模式下,避免了因多个驱动足互相干扰动子而导致压电振子输出功率降低的问题,输出速度和输出力得以提高,与同时驱动模式相比,交替驱动模式有利于改善输出性能。     

基于全桥拓扑冷阴极荧光灯驱动电路的研究

分析典型的电流型并联谐振逆变器和全桥拓扑的冷阴极荧光灯驱动电路的工作原理和特点;重点分析全桥拓扑的谐振回路的构成和谐振过程;由变压器的原边漏感、副边漏感、励磁电感和并联谐振电容构成的谐振回路形成正弦电压来驱动冷阴极荧光灯;并给出该拓扑的设计步骤和方法。     

压电式点胶机驱动电源研究

为满足压电陶瓷对驱动电源连续可调和快速响应的要求,同时改善传统驱动电源效率低、输出波纹大等缺点,该文采用一种直流逆变原理和电压控制驱动方案,并进行了理论分析和实际的电路实验。结合主功率电路和控制电路,采用交流直流变换、功率转换、整流滤波输出直流电压,结合脉宽调制控制芯片,经采样反馈调节高频逆变器的占空比,从而调节输出电压的大小,采用半桥驱动方式实现负载的驱动。当驱动等效负载电容为6.4μF的压电陶瓷时,在0~1kHz频率范围内实现输出电压0~200V连续可调,波纹电压小于10mV,上升沿的时间只有75μs,能满足点胶机的工作要求。     

压电发电机AC-DC输出性能的优化与仿真研究

交流-直流(AC-DC)转换电路对压电振动发电机的输出性能影响较大,为提高压电发电机AC-DC转换电路的输出性能和能量转换效率,该文首先给出了压电振动发电机系统等效电路模型,基于该模型利用力学平衡原理和电路理论推导了发电机稳态运行时AC-DC输出电压和输出功率表达式。以输出功率最大化为优化目标,通过微分计算对发电机AC-DC转换电路在不同负载电阻下的输出功率进行了优化分析,分别得到了发电机在开路谐振和短路谐振状态下优化的负载电阻、振动位移、输出电压和输出功率。仿真与对比分析了发电机优化后的输出性能,结果表明,优化AC-DC转换电路的输出性能可提高压电振动发电机的整体输出性能和能量转换效率。