PI-DDS频率跟踪技术在超声电源中的应用

针对传统超声电源采用模拟锁相电路进行频率跟踪时,存在锁相范围窄、元器件一致性差、在负载突变时易失锁等缺点.在此提出了一种将数字PI控制器和数字频率直接合成(DDS)技术相结合的复合控制方法,对其设计方法、工作原理进行了阐述.实验结果表明,该方法可很好地跟踪负载谐振的变化,使开关器件工作在软开关状态,显著地减小了功率器件的开关损耗,提高了电源效率.     

基于DDS-PLL超声波电源的频率自动跟踪研究

针对超声电源负载系统工作过程中的频率漂移问题,提出了一种基于直接数字频率合成(DDS)与锁相环(PLL)相结合的粗精频率复合跟踪控制策略,即通过DDS技术实现频率的粗调;通过PLL硬件电路实现频率的精调。试验结果表明,研制的超声电源系统具有频率跟踪速度快,跟踪准确的优点,并能实现振动系统的恒定振幅输出,可实现系统的稳定、高效运行。此外,逆变器的输出功率因数接近1,提高了整机效率。     

基于74HC4046的新型频率跟踪电路研究

频率跟踪是超声波电源的一个重要特性。本文讨论了超声波清洗机中自动频率跟踪的必要性,在介绍超声波清洗机的主电路原理、PLL锁相环原理的基础上,利用单片机检测超声电源负载的电流、电压的相位差,来改变74HC4046的输出频率,完成了变步长频率跟踪软件设计。结果表明,该系统具有很好的频率跟踪性能。     

脉冲涡流热成像电源的快速频率跟踪算法

针对传统感应加热电源频率跟踪响应慢、跟踪误差大的问题,提出了一种结合二分法和PI控制的频率跟踪算法。通过二分法快速地将工作频率调整到谐振频率附近,再运用PI数字锁相控制实现稳定的频率跟踪。使用功率为1 kW的高频感应加热电源进行实验,结果表明该算法具有启动快、跟踪精度高的优点。     

应用于生活垃圾处理的等离子体电源的研究

随着等离子体技术应用在生活垃圾处理中的不断深入,对于等离子体电源性能的要求越来越高。因此,提出以三相不控整流电路和逆变全桥电路作为电源主功率电路,选用移相脉宽调制技术结合软开关技术的调功方案。此外,对比分析常用调频方案,提出基于比例积分(PI)-数字锁相环(DPLL)的复合式频率跟踪策略,实验结果表明,新型等离子体电源能实现输出功率的无级调节和频率自动跟踪,提高电源整体效率。     

基于协调一致算法的微电网频率二次调整策略

在孤岛模式下,微电网中的多台分布式电源采用下垂控制法并联运行,但该方法的下垂特性导致分布式电源对输出有功功率进行调整时微电网的系统频率发生变化,无法满足负荷对微电网电能质量的要求。为此建立了分布式电源并联运行的数学模型,分析了下垂控制的频率调整缺陷;同时提出一种基于分布式网络协调一致算法的二次调频策略,通过低带宽的分布式网络发布频率的参考调整值。本地分布式电源采用PI控制器跟踪此参考值,对下垂曲线进行平移,使微电网频率在负荷扰动情况下稳定在50 Hz。运用MATLAB/Simulink工具对微电网系统进行建模仿真,其结果验证了调整策略的正确性和可行性。     

基于改进型环路滤波器的单相锁相环

针对单相锁相环(Phase-lock Loop, PLL)受PI控制器饱和抑制造成滤波性能不足这一问题,提出了一种基于改进型环路滤波器的单相锁相环。该锁相环通过增加抗饱和PI控制器,改进环路滤波器,提高滤波性能。在输入同时含有直流和谐波干扰情况下,对电网实时相位进行锁相跟踪,可以明显提高锁相精度。利用Matlab/Simulink平台对改进型单相锁相环在电网畸变时的适应性、抗干扰性进行仿真分析。并基于TMS320F28335 DSP芯片为核心的实验平台进行实验验证,结果表明,该方法能快速准确地跟踪系统频率变化,达到锁相效果。     

智能化功率超声电源的研制

介绍了一种新型智能化功率超声电源的原理、总体结构和软硬件设计及其特点。该装置由逆变主电路和以ARM7单片机AT91M55800为核心的测控系统组成。逆变主电路实现了频率和功率均可调的超声频交流电的输出。测控系统完成了电参数的实时采集,并执行频率自动跟踪和比功率恒定的控制任务。软件上,分别使用了可变步长策略和实际微分PID算法,以满足上述两个闭环控制的需要。实验表明,该电源能够很好地驱动超声振动负载,并具有频率跟踪范围宽和负载适应能力强的特点。     

改进型PR控制器在岸电中的研究与工程示范

提出一种基于比例积分(PI)结合改进型比例谐振(PR)控制的空间矢量脉宽调制(SVPWM)的控制方法。传统变频电源一般采用基于PI控制的电压电流双闭环控制方法,但该控制在三相静止坐标系下跟踪正弦参考指令电流很难消除静态误差。而通过PR控制器可对特定频率下的交流指令进行无静差跟踪,将传统矢量控制下的有功和无功电流分量转换到静止坐标系下,避免了繁琐的计算。仿真和实验表明,通过此方法调节时,只需设置控制器谐振频率为电网电压基波角频率,即可实现基波电流无静差跟踪,比传统电压定向矢量控制方式更简单,且相较PI控制谐波含量小,电压畸变率明显降低,提高了控制系统的鲁棒性和电网电能质量。     

基于频率跟踪的超声驱动电源研制

针对压电换能器谐振频率漂移的问题,基于双路电流反馈与二分法扫频研制了一款基于频率跟踪的超声驱动电源。根据压电换能器的电路模型,分析了双路电流有效值及其相位差与超声驱动电源串联谐振频率间的关系;利用双路电流信号进行频率反馈控制,在匹配失调、负载变化的情况下仍可精确跟踪换能器的串联谐振频率;利用微处理器实时控制开关电容滤波器的中心频率,实现恒带宽的跟踪滤波器;利用二分法扫频完成对压电换能器串联谐振频率的快速跟踪,完成了原理样机的研制,并进行了相应实验。实验结果表明,所设计的超声驱动电源适应能力强、频率跟踪精度高、跟踪速度快,可在100 ms内完成频率的跟踪和锁定,频率跟踪精度可达20 Hz。     

感应加热电源中频率跟踪控制电路的设计与分析

为使感应加热电源中的逆变器始终工作在功率因数接近或等于1的准谐振或谐振状态,设计出一种适合中频感应加热电源的频率跟踪控制电路。控制电路通过压控振荡器和逻辑电路实现了频率跟踪,经过示波器的测试,电路稳定性得到了提高,捕捉速度明显改善。     

提高串联型逆变器频率跟踪速度的研究

分析了串联型逆变器频率跟踪电路的电路参数对逆变器运行的稳定性和动态性能的影响,提出了一种简单实用的变带宽电荷泵锁相环逆变控制方法,对其稳定性和动态响应能力进行了理论分析和仿真验证.仿真结果显示,该方法可以大大提高逆变器频率跟踪速度,并且不会影响环路正常工作时的稳态误差和噪声抑制性能.     

一种超声波塑料焊接电源的设计

为解决超声波电源研制中存在的关键技术问题,分别设计了电源的主电路、谐振频率自动跟踪系统和输出功率控制系统.详细介绍了匹配网络的设计过程.提出采用相位控制频率的方法来控制谐振频率自动跟踪,阐述了相应的电路结构及其工作原理.采用全桥移相控制策略米控制输出功率.在电路设计的基础上,研制出一台功率为2 kW,开关频率为(20±0.5)kHz的样机.实验结果表明,该电源可实现谐振频率自动跟踪和输出功率的控制,同时验证了电路设计的可行性和正确性.     

基于MAX268的自动跟踪滤波器的研究及应用

为了自动跟踪信号频率变化除去噪声,本文研究了一种能自动跟踪信号频率变化的窄带通滤波器,滤波器由方波发生电路和开关电容滤波器MAX268BCNG相结合来实现,其中心频率可在1Hz和15Hz之间自动跟踪。通过调整部分电路参数,中心频率最高可达150kHz。文中给出了线路及试验结果,可用于对信号的自动处理。     

频率跟踪在介质阻挡放电中的应用

在介质阻挡放电中,由于受放电强度、环境温度、气体浓度、气体压力等因素的影响,负载的特性呈非线性变化,负载谐振回路的谐振频率也会发生变化,如果供电电源的频率不能很好的跟踪和匹配负载的谐振频率,将导致整机的效率降低,针对这种情况提出频率跟踪技术。通过采样负载端电流,经过零比较和脉冲整形,反馈到供电电源的同步端,实现负载谐振回路频率的实时检测、跟踪。经过原理设计、实物调试,印证频率跟踪技术在介质阻挡放电中高效可行。     

高跟踪频率高细分三相混合式步进电动机驱动器设计

介绍了一种基于ATtiny2313高速单片机的三相混合式步进电动机高细分、高跟踪频率驱动系统对单片机的要求及软件编制方法,介绍了采用电流跟踪型PWM控制方式下,系统幅值可设定的D/A转换电路、三角波比较控制方式的偏差PWM发生电路、主电路及电流反馈电路的设计要点。该系统能在高低频下平稳运行,具有一般伺服电机的运行性能。     

基于PI-DPLL的超声波电源频率控制电路的研究

频率跟踪是超声波电源的一个非常重要的特性。传统的频率跟踪系统又存在频率跟踪范围较窄,可靠性较差等不足。为此,本文在介绍了超声波电源基本原理基础上,提出了一种新颖的比例积分结合数字锁相环(PI-DPLL)的频率跟踪方法。利用DSP作为主控芯片,设计了一台基于PI-DPLL频率跟踪系统的超声波清洗机试验装置。试验表明,基于PI-DPLL控制的超声波电源具有电路简单、频率跟踪性能好、电源输入因数高等特点。     

基于PI-DPLL的超声波电源频率控制电路的研究

频率跟踪是超声波电源的一个非常重要的特性。传统的频率跟踪系统又存在频率跟踪范围较窄,可靠性较差等不足。为此,在介绍超声波电源基本原理基础上,提出了一种新颖的比例积分结合数字锁相环(PI-DPLL)的频率跟踪方法。利用DSP作为主控芯片,设计了一台基于PI-DPLL频率跟踪系统的超声波清洗机试验装置。试验表明,基于PI-DPLL控制的超声波电源具有电路简单、频率跟踪性能好、电源输入因数高等特点。     

电器试验选相合闸自适应控制技术及其实现

结合高低压电器试验和研究中对选相合闸装置的实际需求,研究了跟踪输入电压信号频率的选相合闸自适应控制技术,即通过快速傅里叶算法得到输入电压的频率和初相位,并根据待合闸相位输出控制信号。系统设计了以ARM微处理器为控制核心的硬件电路,主要包括ARM中央控制单元、信号调理电路、隔离与电力开关模块、触摸屏等部分。分析了选相合闸装置在检测和数据处理方面产生误差的原因,并给出了解决办法。试验结果表明:选相合闸控制装置工作可靠,实际选相误差小于±1°,有一定的应用参考价值。