非周期开关电源的原理与应用

非周期开关电源的原理与应用

一、非周期性开关电源的原理及应用(论文文献综述)

王典[1](2021)在《触控电源可编程控制器研发》文中认为随着现代电子技术的快速发展,电子设备对电源的要求也越来越高。在生产测试领域,既要求电源以指定输出为负载设备供电,同时需要电源模拟各种异常测试信号的输出。针对目前常规电源采用按键与旋钮相结合的机械操作方式只能实现手动调节输出值,无法实现指定精度的波形输出。因此,研究如何扩展此类电源的输出性能具有重要意义。本文在广泛总结前人的成果上,研发了一款具备可在线编程功能的控制器,通过控制器进行波形参数在线编辑,可以控制电源实现指定时序、指定周期、指定幅值的波形输出,模拟异常测试信号、自定义波形输出。首先,文中研究了受控开关电源的内部组成结构及通信方式。根据系统需求分析,设计了控制器的各组成模块。为实现控制器的在线编辑波形参数功能,设计了通过触控屏进行波形参数录入和读取U盘文件两种数据录入方式。在控制器内部指定了折线波形、函数波形、预置波形、任意波形等四种类型波形数据的产生方式及存储格式。根据控制器需要实现的功能设计了人机交互界面。其次,采用模块化的设计思想完成控制器的软硬件设计。最后,搭建了系统测试平台,对控制器的可编程功能以及电源输出信号的相关指标进行了测试。测试结果表明,控制器的可编程功能工作正常,系统可以实现输出折线波形、方波波形、正弦波形、三角波形、锯齿波形,模拟电压上升/跌落异常波形,读取U盘文件数据实现任意波形输出。本文设计的可编程控制器,提高了电源仪器的智能化水平,能够针对性地解决生产中的问题,具有一定的应用价值。

徐挺[2](2021)在《高分辨率时间间隔产生技术及应用》文中进行了进一步梳理时间间隔产生技术广泛应用于时间测量,航空航天,生物医学,粒子物理实验等领域。随着技术的发展,对产生信号的时间间隔分辨率要求也越来越高。时间间隔产生技术和时间间隔测量技术有着密不可分的关系。一方面,产生的高分辨率时间间隔信号可以对时间间隔测量仪器的分辨率指标进行有效验证,另一方面,高分辨率的时间间隔测量仪器也可以测量校正时间间隔信号发生器的输出误差。本文基于多级时间插值法,设计了分辨率高达ps量级的时间间隔产生系统,并利用该系统完成对时间间隔测量仪器的定标。主要研究内容包括:1、研究高分辨率时间间隔信号产生原理,通过对比不同信号产生技术的优劣,结合实际需求,给出课题方案,在保证高分辨率基础的同时具有较宽的可调范围。2、完成硬件系统模块化设计,包含低抖动锁相时钟模块,以FPGA为主体的逻辑控制模块,时间插值电路模块,系统温度采集模块,可变脉宽信号产生模块。FPGA除了接受上位机命令完成对系统的控制之外,还起到拓展输出时间间隔信号范围的作用。3、完成数字系统与控制软件设计,系统通过串口通信的方式实现和上位机的信息交互。系统控制软件操作界面友好,可以便捷地实现对输出信号时间间隔的调节。4、研究输出信号误差来源,分析噪声对输出信号时间抖动的影响,建立抖动模型。分析系统非线性,通过合适的模型拟合非线性曲线并校正。建立延时漂移模型,在此基础上优化设计并改善输出漂移。5、将时间间隔信号产生系统应用于高分辨率时间测量仪器中,完成对仪器分辨率指标的测试验证。最终,设计的时间间隔产生器产生的信号时间间隔分辨率高达2ps,延时范围最大达50ms,满足设计需求。

金正扬[3](2021)在《基于V2ACOT控制的超低功耗Buck变换器的研究与设计》文中认为随着电力电子行业的发展,越来越多的电子产品覆盖到社会生活的方方面面,为其供电的电源管理芯片也不断拓展新的应用领域。不同的产业和应用场合对开关电源的性能要求各有侧重。工业电子、汽车电子对可靠性的要求十分严苛,便携式电子设备则不断要求降低功耗。恒定导通时间(COT)控制在轻载下拥有自动降频的特点,可以降低便携式电子设备在待机、关机下的功耗,同时对负载、输出的响应速度优秀,适合要求低功耗高速的应用。基础的RBCOT结构最简单,但是存在输出直流失调的问题,无法很好的定义输出电压的直流值,同时可能产生次谐波振荡。V2COT在RBCOT的基础上,引入了新的电压环,输出反馈信号与基准电压的小信号差分电压被误差放大器EA放大后输入到环路比较器,因此消除了输出电压的直流失调,大大提高了输出精度。在不同的输入输出电压下,COT固定导通时间而调整关断时间,因此开关频率不能固定,放大EMI问题。因此,本文使用ACOT控制,产生与输入成反比、与输出成正比的自适应导通时间,恒定开关频率。综合考虑功耗、输出精度、响应速度、EMI,本文设计的Buck变换器最终选取V2ACOT架构。本文通过描述函数法和平均法分别对V2ACOT架构进行环路建模,推导出两种方法下的环路模型。通过比对两种方法成立的不同假设条件,得到两种模型各自适用的场合,并综合两种模型的结论,选择合适的纹波补偿和EA参数。为了实现低静态功耗设计,归纳了在空载非开关状态下Buck变换器的静态功耗来源,通过亚阈值设计减小了子电路对于偏置电流的要求,并且通过动态偏置设计使环路比较器在轻载下进入睡眠模式,进一步减小静态功耗。最后基于0.18μm BCD工艺完成子电路设计和系统整仿验证。开关频率为2.2MHz,最大负载电流为2A,输入范围2.4-5.5V,输出0.6-4V。在空载静态下,Buck变换器的静态电流约4μA,实现了超低功耗的设计目标,同时也满足高输出精度和高响应速度的需求。

汪汉宁[4](2021)在《基于CoE协议的永磁同步电机控制系统设计》文中指出在“工业4.0”和“中国制造2025”的时代背景下,我国迫切的需要更进一步的提升工业自动化、信息化、网络化的程度。这对伺服系统的通讯性能提出了实时性、同步性的要求,将伺服系统与基于以太网技术的现场总线结合,已然成为了伺服系统发展的重要方向之一。而在诸多伺服电机中,永磁同步电机(PMSM)有着体积小、响应快、控制性能好等优点,逐渐成为伺服系统的主流电机。在此背景下,本文设计了基于CANopen Over EtherCAT协议的永磁同步电机控制系统,采用EtherCAT总线作为伺服控制器与上位机的通讯方式,将老牌现场总线CAN的应用层协议CANopen移植到EtherCAT上,以填补其应用层的空白,最终实现对永磁同步电机高实时性、多功能的控制。本文首先介绍了永磁同步电机的经典数学模型,介绍了矢量控制与空间矢量脉宽调制的原理。在此基础上,确认了永磁同步电机控制系统的软硬件设计框架。硬件电路设计主要包括以智能功率模块(IPM)为核心的功率变换电路设计、以STM32和CPLD为核心的控制电路设计,以反激式开关电源为核心的控制侧供电电路设计,以ET1100为核心的EtherCAT通讯接口电路设计。然后,本文分析了EtherCAT总线原理,介绍了CiA402行规内容。在此基础上,进行了系统的软件设计,主要包括:运行于STM32上的状态反馈和电机基本控制程序以及CiA402行规功能程序;运行于CPLD上的系统保护功能程序;运行于PC机的Twin CAT3软件上的人机交互界面程序。最后,搭建了基于CANopen Over EtherCAT协议的永磁同步电机控制系统的测试平台,进行了由上位机下令,伺服控制器执行CiA402行规的各种功能的实验,验证了系统的EtherCAT通讯与CANopen应用层协议功能。

刁家骐[5](2020)在《基于混沌扩频技术的AC/DC开关变换器的传导EMI研究》文中研究说明开关电源(SMPS)在工作时,其快速的开通或关断过程会导致产生高频电流和电压,从而激发了电磁干扰(EMI)噪声,这种噪声电流会在传输线上传递,即传导的电磁干扰噪声。这种噪声容易沿导线传播并干扰其他用电设备。因此,使用开关电源供电的各种电子设备都必须满足相应的电磁兼容标准。本论文以AC/DC开关变换器为研究主体,对反激式变换器传导EMI的建模、仿真和预测的问题展开深入研究,并且研制出第一款具有混沌扩频功能的电源管理芯片。首先,根据AC/DC开关变换器的电路拓扑特点和传导EMI的测试原理,在Saber仿真软件中建立完整的传导EMI仿真模型。结合理论计算和实验实测得到高频变压器的高频等效模型;Saber内的建模工具得到MOS管和二极管的高频等效模型;阻抗分析仪测试电路中的电容和电感,得出元器件的高频特性曲线;深入分析电磁干扰噪声在反激式变换器和LISN(线路阻抗稳定网络)之间的传播路径,从中得出传导电磁干扰的差模传播路径和共模传播路径,进而得到差模传递函数和共模传递函数。其次,从Saber仿真模型中提取MOS管漏极和源极之间的电压和副边整流二极管的电压为干扰源,在Matlab中建立传导EMI的数学表达式,并计算仿真得到传导EMI的预测仿真曲线。在实验室中搭建传导EMI测试实验平台,验证得出仿真曲线与实验结果相吻合,误差约为5d BμV。再次,从蔡氏、洛伦兹、刘氏三种混沌吸引子中选取出对反激式变换器传导EMI抑制效果最佳的刘氏混沌系统,并简化其硬件电路,使用晶圆把混沌电路和电源管理模块封装在同一个芯片中,研制出一款具有混沌扩频功能的电源管理芯片。最后,通过效率、电压调整率、负载调整率、纹波测试来对比同一个样机在定频、周期扩频和混沌扩频三种不同情况下的工作状态和性能。最后进行传导EMI测试,得出了混沌扩频在不影响样机正常工作的前提下,具有最佳传导EMI抑制效果的结论。

龚文科[6](2019)在《基于EtherCAT总线的多轴伺服驱动系统设计》文中研究说明《中国制造2025》行动纲领明确了我国在未来将迈入制造强国行列的目标,制造业的发展将出现飞跃式的改革和创新。在当今火热的机器人行业中,伺服系统作为机器人的核心部件,未来必将朝着高精度、多轴化的方向发展。目前,工业伺服系统中采用的是脉冲型驱动器,这类伺服驱动器无法满足多轴化机器人的大量数据传输以及数据同步化的需求。因此,本文提出了一种集成度高、易于实现的EtherCAT总线型多轴伺服驱动系统的解决方案。首先分析了总线型多轴伺服驱动器的优势,并对比了 EtherCAT总线与传统总线之间的差异。然后以FPGA和LAN9252为核心设计了一套一体化六轴伺服驱动系统。在硬件设计中采用母线电压共用的方式提高了电源效率;选用采样芯片AD7266保证了电机两相电流同时采集;选用带欠压过流保护功能的IPM模块提高了系统可靠性。在控制逻辑设计中采用定时器定序来错开电流采样和电流环更新的时间,减小了电流采样延时对电流环控制性能的影响;采用改进T法进行测速,解决了传统IM/T法测速响应慢和精度低的问题。另外,使用FPGA的软核处理器Nios Ⅱ实现EtherCAT通信和应用层功能,提高了系统的集成度。最后对系统硬件的电源、输入输出信号、EtherCAT通信性能进行了测试,结果表明EtherCAT最小分布时钟DC周期为lms,传输延时为1.7us,而同步误差在30ns以内;在TwinCAT上对伺服驱动系统进行在线控制并察看伺服电机状态信号,测试中伺服驱动的速度环响应时间为16ms;在位置无超差的前提下,位置环跟踪时间在l00ms以内。实验证明使用EtherCAT总线通信能保证多轴伺服电机的实时和同步控制。

鲁么尘[7](2018)在《基于嵌入式LINUX的冰箱控制器设计与实现》文中进行了进一步梳理互联网技术的日益发展带动了智能冰箱的市场占有率,家电接入物联网迈入高速市场化发展期,从而带有无线通信模块的智能家电迎来了发展期。优化控制器模块,对控制器和射频通讯模块进行一体化,降低其研发设计、生产制造成本,解决其与无线模块一体工作的干扰技术问题成为一个有意义的课题。智能冰箱即就是应用了网络平台和其数据通信技术,使冰箱在传统功能之上实现其他附加功能,如通过网络进行远程控制、数据分析、反馈引导用户消费等。目前在民用日常生活领域还没有大量的进行普及其中一个原因是其无线通讯模组加载在传统控制器上后产生了一些特定的电磁干扰技术匹配问题,迫使这种家电控制器的成本仍然偏高,从而如何在控制器产品层面降低成本,同时解决降低成本来带的电磁干扰技术匹配问题,并且保证低成本控制下控制器良好的工作性能指标不低于产品要求就成为了研究的关键。本课题研究和设计基于LINUX嵌入式系统下的冰箱控制器。设计改变对现有智能冰箱控制器和射频通讯模组的连接匹配方式,保持了市场上控制器设计通常应该具有的性能,于此同时完成优化量产生产的成本的设计方案,明确验证了这种连接匹配方式的智能冰箱类控制器设计是一个稳定的设计方案,并且可以被模块化套用,降低了射频通讯模组的产品单价费用,同时通过类比实验得出目前具有性价比的冰箱射频通讯模组。这样,同一类产品开发时可以直接套用设计方案,使用设计结论,节约小公司的研发开发周期和成本。在无线通讯的过程中由于无线通讯的工作频率(2.4GHz)远远高于现在家电控制器工作频率(约100KHz),为了节约成本,增加产品稳定性我们设计将家电的主控器板和无线通讯板共用供电线路板。但是这样,工作的时候会产生信号互干扰问题,为了应对这类干扰主要需要通过传递接口处的硬件滤波和射频模块加装防干扰装置,优化印制电路板布局来排除这类干扰。本文将会通过分析研究设计出成本低于目前符合通用产品要求,同时又满足目前控制器产品标准的智能冰箱控制器。同时本设计使用LINUX作为嵌入式操作系统主控智能冰箱,由于降低成本将无线模块和主控板一体布局的原因,带来了一些系统移植问题,内核裁剪问题,本文也予以解决。

黄山[8](2018)在《加速器电源电流突变及纹波抑制技术研究》文中进行了进一步梳理上海光源是一台高性能的中能第三代同步辐射光源,它是我国迄今为止最大的科学装置和大科学平台,在科学界与工业界有着广泛的应用价值。同步辐射光源对于其磁场的长期稳定度有着极高的要求,磁场的稳定度需要励磁电流在合理范围内波动作为保证。电压陷落引起的输出电流突变对于电源的输出有明显的影响,为保证励磁电流的稳定性,提出一种基于负载侧的动态电流补偿方法。该方法能够实时自适应对纹波以及突变电流进行补偿。与一般的有源滤波器(Active power filter,APF)直接对母线补偿不同,这种补偿方式直接与负载并联,其功率更小,响应速度更快。该方法是基于脉宽调制(Pulse-Width Modulation,PWM)的深度负反馈控制:通过直流变流器(Direct Current-Current Transformer,DCCT)将电源的输出电流变为电压信号,提取其交流部分(即突变部分与纹波电流),将该信号反相后,作为补偿器的参考信号,与补偿器输出比较后,经比例积分(Proportional Integral,PI)运算得到PWM控制信号,经脉宽调制调制得到PWM波,控制绝缘栅双极晶体管(Insulated gate bipolar transistor,IGBT)的开关,完成实时自适应电流补偿。本文为了验证该方法的可行性,以校正电源为实验对象,设计其电流补偿器的硬件结构及参数。通过校正电源的参数,提出电流补偿器的技术指标,并完成电流补偿器的理论元件参数计算,然后结合环路控制部分进行稳定性分析并计算得到合理的控制参数。利用Simulink对电流补偿器进行仿真验证并证明其可行,并且设计参数也符合指标要求。最后还搭建了实验平台,利用校正电源,制作电流补偿器样机,进行实际的突变电流补偿实验。经过实验调试,实现了对突变电流的抑制。

杨志龙[9](2016)在《220V/400W Boost PFC变换器全局优化补偿技术应用研究》文中提出电力电子开关变换器中使用了电感、电容、开关管等非线性元件,因此电路具有很强的非线性特性,具体表现为快时标分岔和混沌现象。这种不稳定行为给系统的正常运行带来了极大的考验,因此研究开关变换器的稳定性控制是很有必要的。本文主要以连续峰值电流控制型PFC Boost电路为例,分析快时标分岔和混沌现象的产生机理,寻找有效地解决方案。论文主要工作以及取得的成果如下:(1)采用固定斜坡补偿的方法可以有效的抑制电路中的快时标不稳定行为,但是由于存在过度补偿的问题,导致输入电流过零处出现死区,输入电流畸变,降低了功率因数,不是理想的控制方法。(2)考虑到固定斜坡补偿方法的不足之处,本文提出了一种动态斜坡补偿方法。这种方法是基于参数共振原理,在输入交流不同电压时段,通过动态调整补偿幅值,使得整个工频周期内一致稳定,从而实现输入电流的标准正弦化,保证电路单位功率因数。论文采用了Matlab/Simulink软件对220V/400W PFC Boost电路进行了仿真,验证了理论的正确性与可行性。推导全局优化补偿参考电流数学模型,设计了220V/400W PFC Boost电路,实验表明:全局优化补偿策略能够有效的抑制系统快时标分岔和混沌现象,不仅解决了传统固定斜坡补偿方法的不足之处,而且实现了电路单位功率因数的目的。

王睿[10](2014)在《新型模拟电路实验教学平台的设计》文中研究表明模拟电路实验教学是电子信息类本科生培养环节中非常重要的一环。当前国内模拟电路实验教学设备陈旧,无法满足日益发展的模拟电路设计的要求。本文将要提到的新型模拟电路实验教学平台思路新颖,与传统模拟电路实验教学只强调常用模拟电路的功能实现不同,本平台更多的侧重于常用模拟电路器件性能参数的研究,更加符合实际工程应用的需求,重点突出模拟电路设计中需要重点关注的问题。本文对模拟电路实验教学中需要重点关注的运算放大器、数据转换器以及电源电路做了简要的介绍,结合课题实现的目标确定了新型模拟电路实验教学平台的设计方案,并分模块进行了设计。在模块设计过程中针对各模拟器件的重要参数进行了较为详细的分析,并给出了如何利用新型实验教学设备进行器件参数的学习及如何通过各模块组合实现复杂电路设计。论文最后对本课题作了简要的测试总结,实际测试情况表明该平台功能完善,工作可靠,达到了设计要求。本论文包含图82幅,表9个,参考文献43篇。

二、非周期性开关电源的原理及应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、非周期性开关电源的原理及应用(论文提纲范文)

(1)触控电源可编程控制器研发(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文研究的主要内容
    1.4 本文的章节安排
第二章 受控电源系统结构及通信方式
    2.1 受控电源技术指标
    2.2 受控电源电路组成
        2.2.1 输入整流滤波电路
        2.2.2 逆变电路
        2.2.3 输出整流滤波电路
        2.2.4 控制电路
    2.3 电源通讯方式
        2.3.1 物理层通信标准
        2.3.2 数据链路层通信协议
    2.4 本章小结
第三章 控制器总体设计方案
    3.1 系统需求分析
    3.2 控制器的系统组成结构
    3.3 控制器的波形产生方式
        3.3.1 折线波形描述及波形数据
        3.3.2 函数波形描述及波形数据
        3.3.3 预置波形描述
        3.3.4 任意波形生成
    3.4 控制器的人机交互界面设计
    3.5 本章小结
第四章 控制器硬件设计
    4.1 MCU设计
    4.2 RS-232 串行通信接口电路设计
    4.3 触控屏选型与屏接口电路设计
    4.4 USB接口电路设计
    4.5 辅助电源供电电路设计
    4.6 本章小结
第五章 控制器软件设计
    5.1 MDK5 开发平台
    5.2 主控程序执行流程设计
    5.3 触控屏软件设计
        5.3.1 基于DGUS的人机交互界面开发
        5.3.2 屏接口通信流程设计
    5.4 读取U盘文件处理流程
    5.5 控制器与电源的通讯流程设计
    5.6 本章小结
第六章 系统功能及精度测试
    6.1 波形数据串行传输测试
        6.1.1 Mod Bus_RTU通信速率计算
        6.1.2 串口通信功能测试
    6.2 压摆率测试
    6.3 控制器基本功能测试
    6.4 控制器可编程输出效果测试
        6.4.1 折线波形输出功能测试
        6.4.2 函数波形输出功能测试
        6.4.3 预置波形输出功能测试
        6.4.4 任意波形输出功能测试
    6.5 测试结果分析
    6.6 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果

(2)高分辨率时间间隔产生技术及应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
    1.3 设计指标和论文结构安排
        1.3.1 设计指标
        1.3.2 论文结构安排
第二章 高分辨率时间间隔产生技术原理及方案
    2.1 高分辨率时间间隔信号产生技术原理
        2.1.1 直接计数延时法
        2.1.2 时间游标法
        2.1.3 斜坡信号控制法
        2.1.4 时间折叠法
        2.1.5 多级时间插值法
    2.2 时间间隔产生技术对比分析
    2.3 高分辨率时间间隔产生系统方案
    2.4 本章小结
第三章 时间间隔产生模块硬件电路设计
    3.1 核心器件选型
        3.1.1 高分辨率延迟器件
        3.1.2 可编程逻辑器件
        3.1.3 数字模拟转换器
    3.2 硬件系统总体框架
    3.3 时间插值电路设计
    3.4 可变脉宽产生电路设计
    3.5 电源设计
    3.6 锁相时钟电路设计
    3.7 本章小结
第四章 时间间隔产生模块数字系统和软件设计
    4.1 数字逻辑系统框架
    4.2 系统控制模块设计
    4.3 粗延时模块设计
    4.4 数据通信模块设计
        4.4.1 串口通信模块
        4.4.2 温度采集模块
        4.4.3 命令解析模块
    4.5 时间间隔产生系统软件设计
    4.6 本章小结
第五章 延时误差和非线性校正
    5.1 时间抖动和电源噪声
    5.2 延时非线性分析
    5.3 延时漂移模型
    5.4 本章小结
第六章 系统测试与指标验证
    6.1 系统测试平台
    6.2 系统指标测试
        6.2.1 时间分辨率测试
        6.2.2 时间间隔精度测试
        6.2.3 延时范围测试
        6.2.4 时间漂移测试
        6.2.5 延时编码非线性测试
        6.2.6 可变脉宽信号测试
        6.2.7 功耗测试
        6.2.8 上升时间测试
    6.3 系统在计时器指标验证上的应用
    6.4 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(3)基于V2ACOT控制的超低功耗Buck变换器的研究与设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 开关电源概述
    1.2 开关电源的发展趋势
    1.3 本文的结构安排
第二章 Buck变换器的基本原理
    2.1 DC-DC变换器的基本拓扑结构
        2.1.1 Buck变换器
        2.1.2 Boost变换器
        2.1.3 Buck-Boost变换器
    2.2 Buck变换器的主要控制方式
        2.2.1 电压模
        2.2.2 电流模
        2.2.3 RBCOT
        2.2.4 V~2COT
    2.3 Buck变换器的损耗来源
        2.3.1 导通损耗
        2.3.2 开关损耗
        2.3.3 静态功耗
    2.4 本章小结
第三章 V~2ACOT控制的Buck变换器的环路建模
    3.1 描述函数法模型
    3.2 平均法模型
    3.3 本章小结
第四章 低功耗供电电路的设计
    4.1 亚阈值基准电流源
    4.2 零温基准电压源
        4.2.1 基准电压VREF分析
        4.2.2 反馈网络分析
    4.3 低压差线性稳压器LDO
        4.3.1 LDO电路结构分析
        4.3.2 环路稳定性分析
    4.4 本章小结
第五章 低功耗环路控制电路的设计
    5.1 自适应恒定导通时间(ACOT)电路
    5.2 误差放大器
        5.2.1 EA电路结构分析
        5.2.2 稳定性分析
    5.3 环路比较器
    5.4 本章小结
第六章 低功耗保护电路的设计
    6.1 过温保护电路
    6.2 LDO欠压电路
    6.3 VIN欠压电路
    6.4 本章小结
第七章 整仿验证
    7.1 输出精度
    7.2 瞬态响应
    7.3 静态功耗与效率
    7.4 本章小结
第八章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(4)基于CoE协议的永磁同步电机控制系统设计(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外相关领域研究现状
        1.2.1 伺服控制器领域
        1.2.2 EtherCAT通讯领域
        1.2.3 包含EtherCAT通信接口的伺服驱动器
    1.3 本课题研究内容
第2章 永磁同步电机的数学模型及矢量控制
    2.1 永磁同步电机的经典数学模型
        2.1.1 ABC三相静止坐标系下,PMSM的数学模型
        2.1.2 d-q坐标系下PMSM的数学模型
    2.2 永磁同步电机的控制策略
        2.2.1 PMSM控制策略选择
        2.2.2 PMSM的矢量控制
    2.3 空间矢量脉宽调制
第3章 系统硬件电路设计
    3.1 系统硬件总体设计
    3.2 功率变换电路设计
        3.2.1 主电路
        3.2.2 IPM相关电路
    3.3 检测电路设计
        3.3.1 电流采样电路
        3.3.2 位置检测电路
    3.4 保护电路设计
        3.4.1 过压检测电路
        3.4.2 过流检测电路
        3.4.3 IPM过温检测电路
        3.4.4 IPM短路检测电路
        3.4.5 编码器故障检测电路
        3.4.6 其他保护
    3.5 控制系统供电电路设计
    3.6 EtherCAT从站控制器硬件设计
第4章 系统通信协议研究
    4.1 EtherCAT基本原理与应用层协议
        4.1.1 EtherCAT系统组成
        4.1.2 EtherCAT通信模式
        4.1.3 EtherCAT状态机和通信初始化
        4.1.4 EtherCAT应用层协议
    4.2 CiA402 行规的有限状态机
        4.2.1 CiA402 有限状态机的各个状态
        4.2.2 CiA402 有限状态机的状态转化
    4.3 CiA402 行规的多种运行模式
        4.3.1 定位控制模式(pp)
        4.3.2 升降速控制模式(pv)
        4.3.3 扭矩模式(pt)
        4.3.4 周期性同步定位/速度/转矩模式(csp/csv/cst)
        4.3.5 回零模式(hm)
    4.4 CiA402 行规的停机相关内容
        4.4.1 CiA402 所规定的多种停机方式
        4.4.2 CiA402 所规定的多种停机的情况
第5章 系统软件设计
    5.1 下位机软件设计
        5.1.1 STM32 程序总体结构
        5.1.2 状态反馈与电机控制
        5.1.3 CiA402 功能
        5.1.4 CPLD程序设计
        5.1.5 EtherCAT设备描述文件
    5.2 上位机软件设计
        5.2.1 前端设计
        5.2.2 后端设计
第6章 实验结果与分析
    6.1 系统实验平台介绍
    6.2 CiA402 行规各项运行模式的验证
        6.2.1 轮廓定位模式
        6.2.2 轮廓速度模式
        6.2.3 轮廓转矩模式
        6.2.4 周期性同步位置/速度/转矩模式
        6.2.5 回零模式
    6.3 CiA402 行规各项停机功能的验证
        6.3.1 失能-失能停机
        6.3.2 关机-慢减速停机
        6.3.3 紧急停止-快减速停机
        6.3.4 紧急停止-限电流停机
        6.3.5 出错-限电压停机
第7章 总结及展望
    7.1 总结
        7.1.1 主要工作
        7.1.2 创新点
    7.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文

(5)基于混沌扩频技术的AC/DC开关变换器的传导EMI研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 开关电源抑制传导EMI的国内外研究现状
    1.3 混沌抑制EMI技术
    1.4 本论文研究的创新之处
第二章 反激式变换器传导干扰建模与仿真
    2.1 高频变压器的等效模型
    2.2 二极管与MOS管建模
        2.2.1 二极管模型
        2.2.2 MOS管建模
    2.3 电容高频等效模型
    2.4 电感高频等效模型
    2.5 传导电磁干扰的建模与仿真
        2.5.1 反激式变换器传导干扰传播路径建模
        2.5.2 传导EMI的仿真
    2.6 本章小结
第三章 混沌信号的选择与优化
    3.1 最优混沌系统的选择
        3.1.1 李雅普诺夫指数与传导EMI的关系
        3.1.2 混沌信号频谱特征与传导EMI的关系
    3.2 刘氏混沌系统的实现与优化
        3.2.1 刘氏混沌系统的数值仿真
        3.2.2 刘氏混沌系统优化电路设计
        3.2.3 刘氏混沌系统的电路实验验证
    3.3 本章小结
第四章 AC/DC开关变换器传导电磁干扰的实验
    4.1 混沌电源管理芯片
    4.2 样机工作状态测试
    4.3 传导EMI的测试
    4.4 本章小结
第五章 结论
    5.1 论文所完成工作
    5.2 研究展望
参考文献
攻读硕士期间的研究成果
致谢

(6)基于EtherCAT总线的多轴伺服驱动系统设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 伺服系统概述
        1.2.1 伺服系统的组成
        1.2.2 伺服控制策略
        1.2.3 伺服系统的通信总线
    1.3 伺服系统国内外现状和发展趋势
        1.3.1 国内外现状
        1.3.2 发展趋势
    1.4 课题的来源和论文结构安排
第2章 多轴伺服驱动系统硬件设计
    2.1 系统硬件总体结构
    2.2 EtherCAT通信模块
        2.2.1 EtherCAT从控制器的选择
        2.2.2 LAN9252电源电路
        2.2.3 LAN9252的时钟和复位电路
        2.2.4 EEPROM和配置电路
        2.2.5 网口电路
    2.3 功率电源模块
        2.3.1 直流母线电压电路
        2.3.2 电源管理电路
    2.4 FPGA主控模块
        2.4.1 FPGA最小系统
        2.4.2 FPGA电源电路
    2.5 功率驱动模块
        2.5.1 IPM电路
        2.5.2 光耦离电路
    2.6 信号采集模块
        2.6.1 霍尔电流采样
        2.6.2 信号调理电路
        2.6.3 AD采样电路
        2.6.4 编码器解码电路
    2.7 本章小结
第3章 伺服驱动系统控制逻辑设计
    3.1 系统控制逻辑总体结构
    3.2 定时器模块
    3.3 电流采集模块
        3.3.1 电流采集模块控制逻辑框图
        3.3.2 多通道AD采样时序控制模块
        3.3.3 AD驱动模块
        3.3.4 电流调理模块
    3.4 编码器信号处理模块
        3.4.1 信号滤波模块
        3.4.2 位置采集模块
        3.4.3 速度检测模块
    3.5 FOC算法模块
        3.5.1 FOC算法模块控制逻辑框图
        3.5.2 三环控制方式实现
        3.5.3 坐标变换
        3.5.4 SVPWM算法实现
    3.6 本章小结
第4章 EtherCAT从站系统设计
    4.1 EtherCAT协议简介
        4.1.1 EherCAT系统结构
        4.1.2 EtherCAT数据帧结构
        4.1.3 EtherCAT的寻址方式
        4.1.4 分布时钟和通信模式
        4.1.5 EtherCAT状态机和应用层协议
    4.2 基于NiosⅡ的从站系统设计
        4.2.1 NiosⅡ嵌入式系统简介
        4.2.2 从站的NiosⅡ系统设计
    4.3 用户自定义IP设计
        4.3.1 HBI总线协议介绍
        4.3.2 HBI模块设计
        4.3.3 SCI模块设计
    4.4 EtherCAT应用层设计
        4.4.1 EtherCAT应用层总体框架
        4.4.2 外设驱动软件设计
        4.4.3 EtherCAT状态机的软件设计
        4.4.4 EtherCAT数据通信的软件设计
        4.4.5 CiA402行规协议的软件设计
    4.5 本章小结
第5章 实验与结果分析
    5.1 实验平台介绍
        5.1.1 实验总体框架
        5.1.2 EtherCAT主站
        5.1.3 伺服电机
        5.1.4 系统硬件平台
    5.2 硬件测试
        5.2.1 电源测试
        5.2.2 伺服系统输入输出信号测试
    5.3 EtherCAT通信实验
        5.3.1 EtherCAT通信延时测试
        5.3.2 DC时钟测试
    5.4 伺服控制实验
        5.4.1 EtherCAT在线波形显示实验
        5.4.2 电流环实验
        5.4.3 速度环实验
        5.4.4 位置环实验
        5.4.5 CiA402运行模式实验
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 课题总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录

(7)基于嵌入式LINUX的冰箱控制器设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 冰箱控制器国内外研究现状分析以及相关理论的发展概况
        1.2.1 智能冰箱控制器国外在该方向的研究现状分析
        1.2.2 智能冰箱控制器国内在该方向的研究现状分析
    1.3 本课题的主要研究内容及构架
第2章 冰箱智能控制器总体方案
    2.1 引言
    2.2 开关电源与射频模块产生的谐波干扰
        2.2.1 电源中谐波形成原理
        2.2.2 冰箱控制器谐波抑制分析
        2.2.3 无线射频微带天线影响
    2.3 控制器总体方案规划
        2.3.1 控制器方案软硬件框架设计
        2.3.2 中控电源电源理论设计分析
        2.3.3 射频通信设计指标
    2.4 无线连接技术方案设计
        2.4.1 主流无线通讯技术概述
        2.4.2 无线连接技术比对分析
    2.5 本章小结
第3章 控制器硬件设计
    3.1 引言
    3.2 总体硬件系统设计
        3.2.1 总体硬件系统构架
        3.2.2 HMI控制部分构架
        3.2.3 HMI部分电源IC选型
        3.2.4 HMI显示控制部分主要硬件电路设计
        3.2.5 主控单元硬件设计
    3.3 WIFI模组硬件设计方案
        3.3.1 WiFi硬件设计
        3.3.2 WiFi模组硬件功能参数设计
    3.4 硬件设计优化
        3.4.1 元器件布局优化
        3.4.2 焊接工艺设计
    3.5 本章小结
第4章 软件系统设计
    4.1 嵌入式操作系统构建
        4.1.1 系统框架构建
        4.1.2 系统软件控制框图
    4.2 过程问题解决
        4.2.1 TCP/IP通信建立问题解决
        4.2.2 根文件系统建立问题解决
        4.2.3 内核移植问题解决
    4.3 本章小结
第5章 产品测试验证
    5.1 引言
    5.2 产品PCBA测试验证
        5.2.1 谐波电流测试
        5.2.2 端子连续骚扰电压功率验证
    5.3 优化指标测试
    5.4 产品功能测试
        5.4.1 电源电压范围测试
        5.4.2 高低温负荷验证
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历

(8)加速器电源电流突变及纹波抑制技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的背景及意义
        1.1.1 电压跌落引起电流突变
        1.1.2 纹波电流的危害
        1.1.3 课题研究的意义
    1.2 加速器电源发展现状
        1.2.1 加速器电源特点
        1.2.2 加速器电源的分类
        1.2.3 加速器电源结构
        1.2.4 加速器电源数字化
    1.3 有源滤波器发展现状
        1.3.1 有源滤波器特点及分类
        1.3.2 有源滤波器研究现状
    1.4 本文关键技术及研究内容
    1.5 本章小结
第二章 补偿器原理及电路参数设计
    2.1 补偿器补偿原理
        2.1.1 补偿器性能指标
        2.1.2 补偿器系统结构设计
    2.2 前级电路
        2.2.1 变压整流部分
        2.2.2 Buck斩波电路
    2.3 H桥逆变电路
        2.3.1 逆变电路工作原理
        2.3.2 H桥逆变器参数设计
    2.4 本章小结
第三章 逆变器负反馈控制方案及仿真分析
    3.1 脉宽调制技术
        3.1.1 脉宽调制的基本原理
        3.1.2 脉宽调制电路控制方法
    3.2 控制方案设计
        3.2.1 突变电流提取方式
        3.2.2 PI控制
    3.3 反馈回路分析及稳定性
        3.3.1 脉宽调制电路传递函数
        3.3.2 H桥逆变器的被控对象传递函数
        3.3.3 环路稳定性分析
    3.4 仿真分析
        3.4.1 补偿器仿真分析
        3.4.2 补偿过程仿真分析
    3.5 本章小结
第四章 补偿器补偿效果性能测试
    4.1 实验平台的搭建
    4.2 补偿器补偿能力测试
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
致谢

(9)220V/400W Boost PFC变换器全局优化补偿技术应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景
    1.2 课题的目的与意义
    1.3 国内外现状
    1.4 电力电子变换器中的不稳定现象
        1.4.1 混沌运动的特点
        1.4.2 常用的混沌抑制方法
    1.5 主要研究内容
    1.6 技术路线
第二章 PFC Boost变换器的理论基础
    2.1 Boost电路的工作原理
    2.2 功率因数和谐波
        2.2.1 功率因数的定义
        2.2.2 功率因数与THD的关系
        2.2.3 提高功率因数的方法
        2.2.4 功率因数校正的目的和意义
        2.2.5 PFC技术的发展
    2.3 PFC Boost变换器的典型控制策略
    2.4 小结
第三章 PFC Boost变换器不稳定现象及其控制方法
    3.1 峰值电流控制型PFC Boost的工作原理
    3.2 连续峰值电流控制Boost变换器的数学模型及其稳定性判断
    3.3 快时标不稳定现象的产生机理
    3.4 固定斜坡补偿
    3.5 全局优化补偿
    3.6 小结
第四章 PFC Boost电路主要参数设计
    4.1 实验电路参数设计
        4.1.1 芯片的选择与简介
        4.1.2 实验电路图
    4.2 主电路参数设计
        4.2.1 开关变换器电感设计
        4.2.2 交流输入最小电感值计算
        4.2.3 输出滤波电容参数设计
        4.2.4 开关管选择
        4.2.5 整流二极管参数选择
    4.3 控制回路参数设计
        4.3.1 振荡回路参数设计
        4.3.2 电流检测元件选择
        4.3.3 斜坡补偿元件设计
        4.3.4 电压调节元件参数设计
    4.4 小结
第五章 PFC Boost电路的仿真与实验结果分析
    5.1 Matlab/Simulink简介
    5.2 PFC Boost电路的仿真结果分析
    5.3 PFC Boost电路实验结果分析
    5.4 小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的论文

(10)新型模拟电路实验教学平台的设计(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
序言
目录
1 引言
2 模拟电路实验教学平台主板设计
    2.1 模拟电路实验教学平台整体规划
    2.2 模拟电路实验教学平台主板设计
3 运算放大器模块设计
    3.1 运算放大器基础
        3.1.1 理想运算放大器模型
        3.1.2 运算放大器基本电路
    3.2 运算放大器的指标及相应的模块设计
        3.2.1 通用运放模块设计
        3.2.2 运算放大器直流指标及其对应模块设计
        3.2.3 运算放大器交流指标及其对应模块设计
        3.2.4 高速高宽带运放模块设计
        3.2.5 仪表放大器模块设计
        3.2.6 程控增益放大器模块
4 数据转换器模块设计
    4.1 模/数转换器(ADC)模块设计
        4.1.1 ADC基本原理
        4.1.2 ADC基本分类
        4.1.3 ADC性能指标
        4.1.4 ADC选型与模块设计
    4.2 数/模转换器(DAC)模块设计
        4.2.1 DAC性能指标
        4.2.2 DAC选型与模块设计
5 电源模块设计
    5.1 DC-DC转换器概述
        5.1.1 DC-DC转换器基础
        5.1.2 DC-DC转换器特性
        5.1.3 拓扑结构
        5.1.4 系统中的电源要求
        5.1.5 线性稳压器
        5.1.6 电感型开关电源
        5.1.7 电荷泵型开关电源
    5.2 模块设计
        5.2.1 线性稳压器
        5.2.2 电感型开关电源
        5.2.3 电荷泵型稳压器
        5.2.4 电源模块典型应用
6 结论
参考文献
图索引
表索引
作者简历
学位论文数据集

四、非周期性开关电源的原理及应用(论文参考文献)

  • [1]触控电源可编程控制器研发[D]. 王典. 西安石油大学, 2021(09)
  • [2]高分辨率时间间隔产生技术及应用[D]. 徐挺. 电子科技大学, 2021(01)
  • [3]基于V2ACOT控制的超低功耗Buck变换器的研究与设计[D]. 金正扬. 电子科技大学, 2021(01)
  • [4]基于CoE协议的永磁同步电机控制系统设计[D]. 汪汉宁. 浙江大学, 2021(08)
  • [5]基于混沌扩频技术的AC/DC开关变换器的传导EMI研究[D]. 刁家骐. 广州大学, 2020(02)
  • [6]基于EtherCAT总线的多轴伺服驱动系统设计[D]. 龚文科. 杭州电子科技大学, 2019(01)
  • [7]基于嵌入式LINUX的冰箱控制器设计与实现[D]. 鲁么尘. 哈尔滨工业大学, 2018(02)
  • [8]加速器电源电流突变及纹波抑制技术研究[D]. 黄山. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2018(07)
  • [9]220V/400W Boost PFC变换器全局优化补偿技术应用研究[D]. 杨志龙. 西安石油大学, 2016(05)
  • [10]新型模拟电路实验教学平台的设计[D]. 王睿. 北京交通大学, 2014(02)

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非周期开关电源的原理与应用
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