基于PIC单片机的本质安全型电流-频率转换电路设计

针对模拟量传感器的信号输出形式存在多样性的问题,设计了一种基于PIC单片机的本质安全型电流-频率转换电路。该电路采用本质安全电源供电,将模拟量电流信号经高精度采样电阻接地转换为电压信号并送入PIC单片机的A/D采样口,由软件处理后转换为频率信号。实际应用表明,该电路能满足各种电流型传感器方便接入煤矿安全监控系统的需求。     

基于ATmega128单片机的自动投切开关电源设计

电源技术的发展方向之一是并联运行分布电源系统,以便通过N+1冗余获得故障容错及冗余功率,并且建立模块式分布电源系统,以增大总负载电流。采用双端驱动集成芯片TL494输出PWM脉冲控制主开关的导通来控制电压输出,以ATmega128单片机为核心,实现大电流时自动由单电源供电投切到双电源并联均流供电,增强了开关电源的带负载能力和提高电源的供电效率。     

简易程控直流电流源

系统结合了开关电源与双斜积分检测,实现了电流、电压的程控输出与精密检测.系统以STM32F103RBT6为控制核心,首先通过按键和串口输入设定相应的电压/电流值,然后对输出电路进行电流和电压采样输送至单片机中,运用PID算法调整输出的PWM,控制MOS电路的通断,从而调整正激式变换器的输出.在这个过程中,双斜积分ADC每隔一段时间采集一次电压,并将数据通过串口显示出来.系统实现了恒流、恒压以及双斜积分的功能.     

汽车转向传动轴扭转疲劳寿命试验台设计

针对汽车转向传动轴扭转疲劳寿命的测试,设计了基于PIC16F877单片机的试验台,给出了具体的试验方法,在传动轴与方向盘联接的一端,利用步进电机驱动传动轴,模拟方向盘正反方向的转动,传动轴另外一端,由程控电源控制磁粉制动器,产生扭转负载,与磁粉制动器串联安装有扭矩传感器,能对试验负载进行检测反馈,单片机与程控电源通过串口通信,能自动调节程控电源输出的电流大小,从而使磁粉制动器输出的扭矩负载恒定;该系统测试数据准确,具有试验次数记忆和故障报警功能,成本低,具有实用价值。     

透射电子显微镜透镜稳流电源的研究

本文以物镜磁透镜稳流电源为例,介绍了透射电子显微镜透镜稳流电源的结构和工作原理.透镜稳流电源由前置高精度稳压电源模块、数模转换器、低漂移电压比较放大器、高精度恒温基准电压源、电流输出前置驱动、电流输出功率模块、基准电阻、输出电流检测模块等组成.通过检测基准电阻两端的电压并将其反馈到电压比较放大器形成对输出电流的闭环控制.达到对电流稳定度的要求.透镜稳流电源受计算机的控制,能接收稳流电流参数,并将电源的工作状态发送给计算机.实验结果表明该透镜稳流电源完全达到了设计指标,可以满足透射电子显微镜各级磁透镜的要求.     

宽带放大器的设计与制作

该设计放大部分采用集成电路,具有硬件电路形式简单,频带宽,增益高,AGC动态范围宽的特点,且增益可调,步进间隔小。该宽带放大器以可编程增益放大器AD603为核心,由三级放大器组成,前级放大主要是提高输入阻抗,对小信号进行放大;中间级为可变增益放大器,主要作用是实现增益可调及AGC功能,增益控制和AGC功能都由单片机控制,可预置并显示增益值,增益范围-6dB～48dB,步进6dB,后级放大进一步增加放大倍数,扩大输出电流,提升放大器的带负载能力,提高输出电压幅度,范围为10dB~46dB。后级输出接峰值检波电路,检波电路输出由单片机采样并计算后,用液晶显示屏显示输出正弦波电压的有效值。     

高精度连续可调高压开关电源的设计

提出了一种高精度连续可调的高压开关电源设计方案。电源采用基于SG3525的恒频脉宽调制技术,通过单片机控制可控增益放大器实现输出电压的连续调整,该电源具有高电压输出精度高、连续可调、功耗小等特点。实验结果表明,当该电源输出电压由1kV-25kV可调输出时,输出电压误差最大为1．6％。     

多重保护本安电源测试装置

针对现有本安电源测试方法存在操作不便、流程复杂、准确率低等问题,设计了一种多重保护本安电源测试装置。该装置由自适应电压模块、自适应电流模块、控制模块等核心部件组成,具有测试12、18、24V电源等多种本安电源及本安电源模块的功能。测试本安电压时,自适应电压模块向被测本安电源加载额定电压值的输入电源,被测本安电源输出端空载,控制模块控制自适应电压模块的输出电压值,并监控本级本安保护电路的输出电压值是否正常,从而实现本级本安电压的测试;测试本安电流时,自适应电压模块向被测本安电源加载额定电压值的输入电源,自适应电流模块加载于被测本安电源输出端,控制模块控制自适应电流模块的负载电流值,并监控本级保护电路的输出电压值是否正常,从而实现本级本安电流的测试;控制模块可控制多重保护电路测试之间的切换。测试结果表明,该装置能自动识别不同电压等级的本安电源,自动加载不同电源负载,可自动预警及准确分析本安电源的性能状态,实现了本安电源测试的自动化及智能化。     

PIC单片机的可编程电源的设计

给出一种新型的基于PIC单片机的可编程电源的设计,并从系统的硬件和软件两方面对这种设计作了分析。该电源能提供随时间变化的电压和电流输出,可以通过电源面板或PC机方便地对电源各输出参数进行编程。     

充电桩计量过程中输出与充电需求不匹配问题分析及处理

针对充电桩现场测试设备的充电需求与实际输出不一致,出现电压、电流不匹配的问题,设计了一套检测方案,构建出包括电流检测模块、电压检测模块和示波器检测模块的检测电路,通过采样电压和电流信号,计算出不同负载下充电桩输出电流和电压值,并设计了包括直流电能采集电路,由双通道AD转换AD7380、可编程增益放大器、可编程增益放大器、增益电阻Rg2和电源变换器、低通滤波器电容CL、低通滤波器电阻RL组成的检测电路,在检测电路中,为了提高检测效率,还设置了校正电路。通过试验,本研究方法分析直观,误差低。     

基于Windows的微型涡轮发电机组数据采集监控系统

微型涡轮机是一低排放微型燃气轮机系统,由其组成的微型涡轮发电机组可广泛应用于分布式电站、冷热电联产以及混合电动汽车等领域。为对涡轮机组进行性能试验研究,将涡轮发电机组与油耗仪、外接电池组和负载组成试验系统,通过微型涡轮机数字功率控制器—DPC(负责控制发电机功率)用户维护串口,在Modbus协议基础上,采用VC++多线程串口类开发了基于Windows监控程序,对涡轮机运行状态,功率,油耗,输出电压等参数进行实时监控,并记录实时数据。实际运行表明系统通讯可靠控制良好。     

电能质量干扰发生装置的研制

电能质量干扰发生器常用于检验电力设备受电能扰动时的性能,提出了一种基于波形信号发生器加线性功率放大器的电能质量干扰发生器装置的设计方案.以可编程逻辑器件EPM7128、双口RAM和数模转换器为基础,采用直接数字合成技术设计了正弦信号产生电路.利用SM5964单片机对数模转换器的参考电压进行控制来改变波形输出幅度,实现小信号的聚升、跌落、中断和凹陷等功能.通过高压高速集成功率运放PA89A对小信号进行幅度放大,采用高压高频三极管并联技术设计了扩流电路.使用Multisim软件对功率放大电路的参数进行仿真和优化,仿真实验结果表明,该电能干扰发生装置的输出电压幅值在0 ～264 V范围内任意可调,负载电流达到2A,并能实现电压跌落、聚升、中断和凹陷等功能.     

高精度数控可调直流稳压电源设计

针对常规直流稳压电源的输出电压精度不高和调节较为繁琐的缺点,设计了一款高精度数控可调直流稳压线性电源。该电源输出电压0～30V可调,输出电流最大值可达4A。通过输出电压/电流取样电路、差动放大电路及电压/电流调整电路等所构成的闭环负反馈环节和软件上的双线性插值误差补偿方法,提高了输出电压的精度。该电源输出电压和电流的最大值既可通过旋转编码器和实体按键进行调节,也可以通过在所用触控液晶模块中创建的虚拟键盘直接进行设置,操作简便。实际测试结果表明,该电源的输出电压精度高,12V输出时的负载调整率仅为0.15%,且参数设置操作简便,可满足一般教学、科研的应用需求。     

电流配比可调Buck并联电路变换器设计

本文主要在现有的Buck电路模块基础上,设计了一种实现输出电流可控和多路并联输出电流配比可调的Buck电路变换器。该系统由Buck驱动电路,供电电路,采样电路,控制电路构成。采用ARM公司STM32F407为主控制芯片产生控制驱动功率开关器件IGBT的PWM脉冲,对直流输入电压和各种不同类型的的直流负载实现电压电流双闭环PID算法控制。该系统输出电压闭环控制稳定,可以同时给多个负载进行供电,并且各路输出的电流的比例可调。仿真和实验结果验证了该项设计的稳定性和可行性。     

三电平并联型有源电力滤波器的无差拍控制研究

介绍了基于开关函数的三电平并联型有源电力滤波器工作原理,建立了该种有源电力滤波器的数学模型,并提出一种三电平并联型有源电力滤波器的无差拍控制方案。该方案采用ipiq法检测谐波电流,根据当前采样时刻得到的负载电流和补偿电流值预测出下一采样时刻的电流参考值,并计算出有源电力滤波器在下一个采样时刻的输出电压参考值,最后采用电压空间矢量算法得出桥臂开关信号,从而达到电流跟踪控制的目的。仿真结果表明,采用该方案的三电平并联型有源电力滤波器能够很好地对检测电流进行跟踪控制,有效抑制了谐波,且具有良好的动态响应效果。     

一种新型PID调节器的硬件电路设计

本论文讨论的是数字PID调节器.该调节器具有3路电压输入和1路电流输入,1路经过隔离的电流输出.面板上还具有4个按键,可以方便地进行操作.面板上的数码管可以显示两排数字,人机交互性强.微处理器采用89C52,并且串行接口采用了RS-485,可以进行在线下载和调试,以及与其它设备的连接.     

基于单片机和FPGA的电能质量监测装置的设计

设计并制作了一个以单片机C8051F020为核心,并结合FPGA及双路A/D数据采集模块的简易电能质量监测装置.输入信号经过信号变换与处理模块后,满足ADS7865的幅值要求.再利用FPGA设计四个双口RAM,同时采集并存储电压电流信号,且调用FPGA中的D触发器,用以判断电压电流信号的超前、滞后特性.然后通过MCU模块控制双路A/D对信号进行采样,读取双口RAM中数据并对其进行计算和处理,并将一系列测量参数显示在LCD显示屏上.     

一种数字式可调稳压电源系统的设计

针对自动检测等应用系统对直流稳压电源的需求,设计了一种数字式可调稳压电源系统;该数字式可调稳压电源系统选择单片机(AT89S51)作为核心控制部件,外围模块电路包括MCP4921构成的AD转换模块、基于集成运放LM324设计的电压电流放大模块与采样电压降压模块、液晶显示模块及基于78系列、79系列集成稳压芯片设计的电源供电模块;系统软件设计采用C语言进行了模块化程序结构设计;测试结果表明:该系统输出可调直流电压范围为0~12 V、输出直流电流为500 mA、电压误差小于0.1 V,且可以通过键盘电路进行目标电压的设置;具有设计简单、输出电压稳定、性能可靠等特点。     

多线程串口类在微型涡轮机控制中应用

微型涡轮机是一低排放微型燃气轮机系统,可广泛应用于发电系统、冷热电联产以及混合电动汽车等领域.微型涡轮机的DPC(数字功率控制器)部分负责对发电机功率进行控制,并有标准RS232用户串行通信接口,可用计算机直接控制或通过Modem进行远程遥控.考虑到多机并行工作及控制实时要求,采用VC 多线程串口类CSerialPort类开发了基于Windows监控程序,按照带CRC16校验的通信协议,实行对微型涡轮机可靠的控制和维护.