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智能化大功率超声电源的研制
作 者: 翟伟翔
导 师: 杨昆;顾煜炯
学 校: 华北电力(北京)大学
专 业: 热能工程
关键词: 功率超声 频率自动跟踪 比功率恒定控制 阻抗匹配
分类号: TM46
类 型: 硕士论文
年 份: 2002年
下 载: 478次
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内容摘要
功率超声技术在国民经济各部门的日益广泛应用,越来越需要一种通用型智能化大功率超声电源。本文旨在研制一种多方面性能优越的新一代智能化大功率超声电源,内容包括:(1) 在分析超声振动系统的电声特性和工作特性的基础上,构造了智能化超声电源总体设计方案,提出了控制系统的工作原理。(2) 建立了超声电源主电路,其中包括:整流、直流斩波、推挽逆变器和匹配网络等部分,实现了大功率超声频交流电的输出,输出频率的脉频调制(PFM)和输出功率的脉宽调制(PWM)。(3) 开发了单片机测控系统软硬件,实现了电源输出四类电参数的实时采集,完成了频率自动跟踪和比功率恒定两类控制任务。(4) 设计了电源的人机对话接口,为用户提供了工作状态指示和四类电参数的数字显示,支持两类控制系统给定值键盘输入、手/自动无扰切换和键盘手动操作等功能。(5) 采取了一些保护设计及抗干扰措施(硬件、软件),以保证系统稳定可靠地工作。
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全文目录
第一章 绪论 7-14 §1.1功率超声技术的现状与展望 7-9 §1.2超声换能器 9-10 §1.3超声电源—功率超声发生器 10-13 §1.4论文工作的研究安排与要求 13-14 第二章 超声电源总体方案的建立 14-21 §2.1超声振动系统构成 14 §2.2压电换能器的电阻抗特性 14-16 §2.3超声系统匹配电路的分析 16-17 §2.4两类控制系统方案的确立 17-19 §2.5超声电源总体设计方案的确立 19-20 §2.6本章小结 20-21 第三章 超声电源主电路的建立 21-41 §3.1超声电源主电路总体设计 21-22 §3.2BUCK型直流斩波器的建立 22-24 §3.3推挽逆变器的建立 24-33 §3.3.1逆变器型式的选择 24-25 §3.3.2逆变器功率开关器件的选择 25-26 §3.3.3逆变器功率开关器件驱动与保护 26-28 §3.3.4逆变器具体电路的实现 28-33 §3.4高频变压器的设计 33-36 §3.5匹配网络的设计 36-40 §3.6本章小结 40-41 第四章 两类自动控制系统的设计 41-57 §4.1频率跟踪控制系统总体设计 41-42 §4.2控制系统具体电路的实现 42-51 §4.2.1取样电路的实现 42 §4.2.2信号调理电路的实现 42-48 §4.2.3数控方波信号发生器的实现 48-51 §4.3频率自动跟踪软件的设计 51-54 §4.4比功率恒定控制系统的设计 54-56 §4.5本章小结 56-57 第五章 单片机系统集成和人机接口 57-65 §5.1单片机系统的集成 57-59 §5.2超声电源的人机接口 59-62 §5.2.1键盘的设计 59-61 §5.2.2LED显示器的设计 61-62 §5.3单片机测控系统抗干扰设计 62-64 §5.4本章小结 64-65 第六章 实验 65-73 §6.1测控系统输入输出通道的性能测试 65-68 §6.2超声电源工作性能测试 68-72 §6.3本章小结 72-73 第七章 结论 73-76 §7.1论文总结 73-75 §7.2应用前景展望及对今后工作的建议 75-76 参考文献 76-80 致谢 80-81 附录 81-89
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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 变流器
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