基于DSP的直流伺服电机驱动电路研究与分析

介绍了一种基于DSP的直流伺服电机的功率驱动电路。电路设计是基于实际工作系统下的舵机驱动电路总体设计,分别对该驱动电路中光电隔离电路、电机驱动电路、H桥逆变电路及过流保护电路模块进行分析、设计,对整体电路进行可靠性试验验证,经试验证明,该设计可满足舵机设计要求,能在航空系统稳定、可靠工作。     

6SD106E驱动器及其应用分析

0 引言 在开关磁阻电动机控制系统中,功率开关管的安全可靠驱动是功率变换器必须解决的问题. IGBT(绝缘栅双极性晶体管)常用驱动模块有TLP250、M57962以及EXB841/840等,由于两电平开关磁阻电动机控制系统中需要驱动六个单元的IGBT,在实际应用中考虑到既要具有保护功能的驱动电路,同时考虑使用集成度高且占用空间小的驱动器, 传统的驱动电路已经不能满足其使用要求,因此,本文选用作为高集成度IGBT专用驱动电路的SCALE 6SD106E驱动模块.     

高可靠性变频解耦隔离驱动电路的研究

驱动电路的合理设计对整机性能及可靠工作至关重要。文中介绍了双凸极永磁电机(简称DSPM M )功率驱动系统,得出系统对功率变换器驱动电路的设计要求,设计制作了驱动频率可变、解耦驱动、有关断反压的隔离驱动电路。通过驱动电路实验及系统联试证明了该驱动电路的正确性和可行性。     

基于DSP和DRV8305的PMSM驱动控制器设计

为满足中小功率永磁同步电机(PMSM)的驱动控制需求,设计了一种PMSM驱动控制器,给出了主控电路和功率驱动电路的原理框图。在硬件电路设计基础上,设计了软件控制流程。考虑控制系统存在内部参数摄动和外部负载扰动,设计了自适应滑模控制(ASMC)方法,以提高系统转速控制性能;采用该控制方法对驱动控制器进行硬件测试和实验研究。实验结果表明,ASMC可有效抑制系统扰动,提高系统的鲁棒性及动态响应性能。同时,设计的驱动控制器有较高的电流检测精度,具有较好的驱动控制性能。     

光检测数字微流控芯片的高集成驱动电路设计

根据高通量微液电处理及光检测共形生化检测芯片研究项目及有关需求,设计并实现了具有128通道输出的驱动电路,达到了各个通道单独控制的目的。根据项目要求,电路由单一5V直流电源供电,128通道输出电压幅值为0~200V,频率为10~1 000Hz的方波,电压幅值和频率均可调节,并且电压精度为0.5V。驱动电路采用高度集成化设计,进而满足小型化要求。该电路的设计方案具有可行性,满足对光检测数字微流控芯片的驱动要求。经过实验证明,所设计完成的驱动电路可以实现对数字微流控芯片上液滴的控制。     

基于双向变换技术的光伏LED照明系统设计

研究了基于Zeta/Sepic双向变换器的光伏半导体发光二极管(LED)照明系统,提出一种充电控制算法,其既能实现太阳能电池的最大功率点跟踪(MPPT)又能满足蓄电池电压限制条件和浮充特性;设计一种基于HV9930控制芯片的LED恒流驱动电路。构建实验系统,测试表明,控制器可以根据蓄电池状态准确地在MPPT、恒压、浮充算法之间切换,MPPT充电效率较恒压充电显著提升,LED驱动电路恒流效果好。     

基于DSP的混合动力车用电机控制系统设计

为了满足混合动力车对电机驱动系统功能的要求,采用电机控制专用芯片TMS320F2812对混合动力车电机驱动系统硬件电路进行设计,详细分析了驱动电路及功率变换电路的设计过程,并给出软件部分的部分流程图。通过仿真分析证明该系统具有良好的静、动态性能。     

用于EFIs的小型脉冲高压源设计

针对爆炸箔起爆系统(EFIs)用脉冲高压源体积大、电路转换效率低的问题,设计一种基于单管谐振逆变和倍压整流电路的两级升压拓扑结构的小型脉冲高压源.利用PSpice仿真对小型脉冲高压源电路关键参数进行优化设计,并对输出参数和关键波形进行仿真分析.在仿真分析基础上选择小型化元器件,对印制电路板(PCB)进行布局设计并调试....     

铁路LED信号灯Buck转换器的设计

为了满足铁路信号灯系统要求发光二极管(LED)照明电源在恶劣环境下具有转换效率高,使用寿命长,稳定性好等特殊性能,对大功率LED在铁路信号灯应用中的部分特殊性进行了分析;设计了一种可与原有铁路变换器兼容的高效功率铁路LED信号灯恒压Buck转换器及恒流驱动电路.实验结果表明,电路可以达到预定的设计指标.     

基于虚拟直流母线结构的轴向磁场永磁电机小电容驱动系统

该文提出一种新的有源功率解耦电路及瞬时电压控制策略,基于此构建轴向磁场永磁电机(axialfieldpermanent magnet,AFPM)的小电容驱动系统。该有源功率解耦电路在电网、直流母线之间构建2套功率供给通道,增加了电网脉动功率控制自由度和灵活性。控制解耦电容电压跟踪虚拟直流母线电压脉动量变化,有效抑制电网脉动功率对直流母线电压的影响。将瞬时电压控制策略引入到小电容AFPM电机驱动系统直流母线电压抑制环节,进一步将直流母线电压波动控制在较小的范围内,实现静、动态工况下小电容AFPM驱动系统高性能运行。分析该有源功率解耦电路的工作机理,对其数学模型进行推导,详述电路关键参数的设计思路。最后,通过原理样机验证该解耦电路及对应小电容驱动系统的有效性。     

压电驱动器驱动电源设计

针对提高电源的输出质量、容性负载的响应速度等设计要求,设计了一种基于PA78的电压控制型压电陶瓷驱动电源。从理论角度研究了电压控制型驱动电源特点并初步制定了设计方案,以PA78高压功放作为核心器件,对驱动电源的核心电路、直流稳压电路及放电回路等进行设计。在此基础上,对驱动电源电路的稳定性、频响特性等关键性能进行研究。最后搭建了驱动电源测试系统,在容性负载情况下,对驱动电源的线性度、纹波电压等基本性能进行测试和分析,实验结果表明所设计的驱动电源满足设计要求。     

低压电动车开关磁阻电机隔离驱动技术

在传统的低压电动车开关磁阻电机(SRM)驱动系统的设计中,优先考虑的问题是系统的体积和成本。通常在MOSFET驱动电路、相电流和母线电压采样电路设计中直接忽略了数字地和功率地的隔离问题,使得整个驱动系统的可靠性大打折扣。在保持传统的非隔离驱动系统中驱动电路和电阻采样电路的基础上,提出采用高速光耦实现PWM控制信号与MOSFET驱动信号的隔离,采用线性光耦实现相电流和母线电压采样信号与控制器AD采样信号之间的隔离。该方式可以在尽量不增加系统体积和成本的情况下,实现数字地和功率地隔离,从而进一步提升低压电动车SRM驱动系统的可靠性,具有广阔的应用前景。     

基于复合电源的PHEV电驱动控制系统设计

根据并联混合动力汽车(PHEV)的需求,对其电驱动控制系统进行设计.分析了一种基于电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法的矢量控制方法,有效地实现了永磁同步电机(PMSM)驱动系统的控制.整个电驱动系统包括电源模块、控制模块、驱动模块、逆变模块等主要部分,并提出由蓄电池和超级电容器共同组成的复合电源模块,进一步提高电动发电和制动能量回馈的性能.为验证设计的有效性,研制了小型功率平台,该平台TMS320F2812型DSP为主控CPU,基本实现所预期的功能.     

考虑非理想器件模型的电力电子系统状态方程分析法

针对目前电力电子仿真软件存在的对功率开关器件电磁瞬态过程仿真不够准确,强刚性电路引起数值仿真计算发散等问题,提出一种基于量化状态系统(QSS)的离散状态事件驱动(DSED)仿真分析方法。该方法需要加入自动识别电力电子系统开关过程以及根据电路拓扑和所处状态自动列写状态方程的相关算法。针对该需求提出一种基于图论方法的状态方程及输出方程提取分析方法。首先,经理论分析得到,将选用的器件模型代入电路可以得到状态方程的标准形式;进而,提出电力电子系统电路的参数结构矩阵程式化列写方法,并基于此方法针对开关电路每一次开关器件切换都需要重新列写状态方程这一特点进行了相关分析。最后,对几个典型电力电子系统电路进行仿真计算,结果证明了该提取分析方法的有效性。     

调速电气传动系统能效标准的现状及发展趋势

901部分对调速电气传动系统能效标准相关基本概念进行了定义,规范了扩展产品及其部件的功耗计算方法.902部分主要说明了变频器(CDM)、电气传动系统(PDS)和电机系统(MS)的损耗确定方法.同时定义了电机系统(主要是CDM/PDS)的IE(CDM的能效)/IES(PDS的能效)和它们的损耗限值,并提供了相应的测试方法...     

High-Performance Switched Reluctance Brushless Drives

Switched reluctance (SR) drives offer the advantages of simple and robust motor construction, high speeds, high overall efficiencies over a wide operating range of torque and speed, simple power converter circuits with a reduced number of switches, and excellent controllability. The basis of these claims is explained. The history of the SR system, in particular the extensive research at Nottingham and Leeds Universities, and the basic operating principles and design considerations for motors and power converters are reviewed. Alternative configurations are discussed. The difficulties of establishing a simple mathematical model for the motor and of calculating torque and inverter VA requirements are examined. A comparison of the VA requirements for SR and pulsewidth modulation (PWM) is given for a 7.85-kW system. Measured drive performance is discussed in terms of efficiency over an operating envelope, specific output, controllability, and power converter ratings. Earlier traction drives, incorporating a constant power range and including regeneration, are reported together with the constant torque industrial drives and more recent traction extensions. The long-term potential of the drive is discussed for a wide range of applications. A comprehensive list of references is provided.     

室内照明用节能环保型LED电源的研究

提出了一个室内照明用节能环保型智能化LED电源的设计方法,该系统包括功率驱动电路和数字控制电路两部分：搭建了LM3423芯片作为恒流控制核心LED恒流PWM调光升压驱动电路和Buck型CN3717芯片的铅酸电池充电控制电路。以12V铅酸电池作为供电电源,能驱动15个1W大功率白光LED,并且监测LED的状态;以STCl2C2052AD单片机为核心,对电源系统进行数字控制,并实现了PID算法控制LED亮度。测试结果表明,该系统能完成设计的各种功能要求,具有较高的效率和容错能力。     

VSC-HVDC系统H￥控制器设计

通过对dq0坐标系下电压源换流器模型的分析,得到了电压源换流器增广被控对象的状态空间方程。利用H￥控制理论,设计了基于电压源换流器的高压直流输电系统的定直流电压、定直流功率、定无功功率控制器。根据MATLAB建立的仿真模型,对上述控制器进行了仿真实验。仿真结果表明,所设计的H￥控制器具有良好的控制性能,达到了设计要求。     

一种电动汽车充电系统单相整流有源滤波方法

提出了一种应用于电动汽车一体化充电系统中的单相PWM整流有源滤波的控制方法,以抑制充电中单相整流电路的直流电压二次纹波。在单相电网电压充电时,这种控制方法能通过控制电机驱动器电路,复用其中的两相同时进行单相整流和有源滤波,在实现整流器单位功率因数运行、稳定输出直流电压的同时,减小直流侧电压的二次纹波,减小网侧输入电流的总谐波畸变率。对单相整流直流侧电压二次纹波的产生机理、有源滤波电路的拓扑结构、单相整流和有源滤波的控制原理和方法进行了详细地分析。最后搭建输入电压峰值110 V,输出直流电压220 V,负载等效电阻100Ω的仿真模型,通过仿真和实验结果验证了所提控制方法的可行性。     

弱电网条件下多APF并网交互影响分析

多有源电力滤波器（APF）并入区域配电网时,控制回路间存在复杂的负交互影响,造成APF补偿性能下降,对系统的稳定性产生危害。首先基于诺顿等效电路搭建弱电网条件下多APF并网数学模型,然后结合动态相对增益矩阵（DRGA）原理,提出一种定量分析多APF控制回路间交互影响程度的方法,能够基于不同频率区间分析交互影响程度与控制回路参数及弱电网等效电感间的定量关系。最后利用MATLAB/Simulink平台搭建并网仿真系统模型,时域仿真结果与理论分析一致,验证了该方法的有效性。