触发式整流逆变电路的分析与应用

触发式整流逆变电路的分析与应用

一、触发整流和逆变电路的分析及应用(论文文献综述)

孙佳禾[1](2021)在《电力系统二次回路数字高压测试电源研究》文中提出

余大伟[2](2021)在《阵列式超声波稠油降粘技术研究》文中研究说明随着全球范围内常规石油资源的枯竭,稠油开采技术被提上日程。但是稠油粘度高、低温流动性差,容易造成输送管道堵塞,带来安全隐患。因此,论文开展了阵列式超声波稠油降粘技术研究,该研究可提高输油管道的传送效率,具有重要的研究价值和现实意义。单个超声波换能器的声场范围小、声场强度不足、声场分布不均,阵列式超声波降粘技术通过阵列式分布的探头实现声场范围的增大、声场强度的增强等,提高了输油管道传送效率,降低石油生产成本。论文在超声波降粘的基础上,开展了阵列式超声波的理论研究、声场仿真、电源设计、实验平台搭建等工作。利用MATLAB对超声波空化模型进行数值模拟,确定了超声波的频率、幅值范围。对超声波阵元尺寸、阵元间距、阵元分布等参数进行仿真,优化了阵列式超声波的分布结构。研制阵列式超声波电源,设计了控制电路,实现了实现电源功率、频率可调。设计驱动电路,实现电源的电气隔离、功率放大功能。搭建了电平转换电路,实现电路整流、逆变功能实验从超声波频率、功率、作用时间等方面研究了单个超声波换能器、线性阵换能器、方阵换能器对稠油降粘效果的影响。仿真结果显示:超声波频率20k Hz、幅值为1~5倍空化阈值时超声波空化效果最好。2×2型方阵、阵元间距21cm的超声波声场分布均匀性最好,单个声源有效覆盖面积为30.55cm2(2×2结构单个声源有效覆盖面积相较3×3结构单个有效覆盖面积提高了21%)。依据仿真,开展阵列式结构下的超声波降粘实验,实验结果显示:2×2型阵列结构下超声波对稠油的加热效率最高,加热率达到2.86℃/min。

陈朝大[3](2021)在《射流掩膜电解放电脉冲电源研制及加工技术研究》文中研究表明表面织构因具有微小形状的特点,在航空航天、机械制造、仿生医疗器械等领域有重要的应用。本文提出一种射流掩膜电解放电加工新方法,为表面织构形貌加工提出新思路,为特种能场技术的发展提供新途径。为实现新加工工艺,探索新方法加工机理,需要开展新型脉冲电源研究。针对电源参数设计要求,提出两种复合技术方案。研究表明,整流Z源逆变—斩波输出方案创新的电路特性能够有效克服传统逆变方案不能升压和直通的问题,减少两级变换产生的损耗,提高能源利用率和系统稳定性,为脉冲电源的研制提供新的技术路线。在制定电源技术方案的基础上,通过SimPowerSystems对整流滤波模块进行研究。对三相半波整流和三相桥式整流分析,构建三相桥式全控仿真模型,得出负载移相特性曲线,论证触发角对平均电压的影响。通过数值计算,分析每个周期内输入滤波电容所提供的能量,设计高容量存储电路。基于状态空间平均法,对电源Z源逆变控制器进行研究。对Z网络的两种状态计算,分析直通占空比和升压比的关系曲线,定量地给出Z网对直流电源的升压规律。通过拉普拉斯变换,对Z网络的状态方程进行数学演绎,求得系统的平均状态方程和稳态方程。对传递函数的增益进行调整,设计串联超前校正环节,幅值裕度和相位裕度得到提升。在实现电源的调压功能及Z源逆变升压隔离后,对电源控制系统进行研究。分析波形变换电路工作特点,构建电容滤波和容感滤波两个模型并仿真。对开关器件及频率分析,得出占空比和波形失真度关系曲线。对Buck变换器电感电流连续的工作状态建模,提出调频调宽混合调制方法,对频率和占空比进行控制。设计嵌入式高频脉宽调制电路,可实现降压(Buck)变换器直接控制开关管的状态。在脉冲高压电源装备成功研发的基础上,对脉冲射流电解掩膜加工放电特性和机理进行研究。通过高速摄影仪对射流流柱放电过程分析,基于COMSOL软件构建流柱通道电场仿真模型。数值模拟结果显示,电场的边际效应使暴露工件的电场强度从边缘到中心逐渐增大,掩膜孔中心位置具有最大电场。对电解液与气泡组成的电介质电场进行数学推演,揭示射流流柱放电通道形成机理。对射流掩膜电解放电工艺进行实验研究。探究电压峰值、电压频率、电压占空比、加工间距对射流掩膜电解放电加工微坑形貌影响,通过分析凹坑深度、凹坑宽度、材料去除率、腐蚀系数四个指标评价加工质量与效果。利用正交实验设计,对加工工艺参数进行优化,获得最佳工艺参数配置。

杜茵茵[4](2021)在《交变磁控电源研制及优化设计》文中提出焊接过程中产生的电弧等离子体中有各种带电粒子,若引入外部磁场,这些带电粒子会受到洛伦兹力的作用,使电弧等离子体的受力状态发生改变,这就为通过外加磁场来改善大电流GMAW焊接工艺,进而提高焊接效率提供了可能。磁控电源是磁控焊接技术研究中的关键设备之一,对焊接过程机理研究及质量控制有着直接的关系。所以本文应用逆变技术,研制一台以16位单片机80C196KC为控制核心的数字化双逆变磁控电源,其能够输出频率、占空比和幅值均可调的方波交流电流。磁控电源主电路采用双逆变结构,逆变器件选用IGBT,其中前级逆变选择半桥逆变拓扑结构,逆变频率为20KHz,通过电流闭环反馈控制前级IGBT的导通与截止,实现磁控电源功率的控制与调节;后级逆变采用全桥逆变拓扑结构,通过控制后级逆变电路IGBT的交替导通实现磁控电源输出方波交流电流的频率和占空比独立调节。文中对主电路中主要的元器件参数进行计算,并基于MATLAB/Simulink仿真软件,建立了磁控电源仿真模型,通过对磁控电源模型输出结果进行仿真和分析,为实际电路结构及参数设计提供理论指导。同时设计了输入端保护电路、EMI滤波器、吸收电路、半桥隔直电容保护等电路来优化主电路,用以保护开关器件,提高磁控电源工作可靠性。磁控电源控制系统选用实时性好且芯片功能丰富的80C196KC为控制系统核心,针对磁控电源需要实现的功能,设计了单片机最小系统、人机交互系统、电流反馈采样电路、D/A转换电路、前级逆变驱动系统电路以及后级逆变驱动系统电路。结合磁控电源工作时序及硬件电路设计,本文采用模块化编程方式来提高软件设计效率,并且为了加快磁控电源响应,提高控制精度,对实时显示子程序进行了优化设计。同时为了提高磁控电源在复杂工况下抵御干扰的能力,在程序设计时也采用软件抗干扰技术对软件系统进行改进,进一步提高磁控电源可靠性。对设计的主电路部分和控制系统部分进行反复调试和修正,确保各模块独立调试无误后进行了联机调试,对磁控电源输出励磁电流波形和对应参数下的磁场进行测试。实测当设定交变频率较低时,励磁电流波形与预期设计目标一致,而且得到了给定频率和一定强度下的对称交变磁场,即所设计的交变磁控电源达到了预期设计目标。但当设定交变频率较高时,实测结果显示由于电感负载产生的感抗过高致使电流上不去,磁感应强度很低,无法探讨高频交变磁场工艺对焊接过程的影响。所以本文在最后一章做了一探讨性试验,即在高频区间采用RLC串联谐振思想,在负载上串入一谐振电容来抵消电感负载产生的无功功率,提高电路功率因数,增大电源输出功率,从而使励磁电流有效值增大,以解决较高频率下磁控电源励磁电流的瓶颈问题。

余立涛[5](2019)在《大型水冷空调变频器设计与应用研究》文中研究表明消耗与日俱增,节能减排比以往任何时候都显得尤为重要。由于在节能方面的巨大优势,开始广泛使用变频技术。经过数十年的发展,变频技术日益稳定,并且更加小型化、智能化和高效化。近年来,随着经济的蓬勃发展,在数据中心和商业综合等领域对冷冻空调的需求日益剧,但是大型水冷空调机组的变频技术却相对滞后。本文开展变频器的水冷散热和PWM控制技术的探索和研究,以使变频器更加稳定高效地工作。本文的主要工作内容如下:1、将PWM控制技术运用至整流逆变电路,以满足大功率磁悬浮变频空调的性能要求。2、设计基于冷却水的变频器散热结构,以满足体积小巧且散热良好的性能效果。3、进行空调机组的性能测试和能效测试,以寻找变频器最佳的性能特点和节能参数,从而进一步提升变频器的性能。

廖代江[6](2020)在《10kV矿用隔爆兼本质安全型高压变频系统设计》文中研究说明我国矿井设备大多配备10kV电机,主要用于带式输送机、风机、泵等矿用设备。本文以某矿用设备公司开发高压大功率变频器为背景,设计并研制了一台10kV/1200kW的矿用高压变频器。采用国产主板TX8000,通过CPS-SPWM调制技术实现电机的控制,具有输出谐波小,工频以下恒转矩等特点。该矿用变频器的研制可以解决带式输送机的启停,风机、泵等设备的智能调速问题。本文首先概述了矿用变频器的国内外发展现状,对比了国内外矿用变频器的技术特点,分析了矿用高压变频器的市场前景。其次,确定了高压变频系统的总体方案。对系统组成及各部分原理进行了阐述,对逆变电路的拓扑结构与CPS-SPWM调制算法进行了分析。再次对系统主电路进行了设计与仿真。对移相变压器、整流二极管、IGBT等主回路上的关键器件参数进行计算,并完成器件选型。基于CPS-SPWM调制技术在MATLAB中搭建了三相十七电平逆变电路模型并进行了仿真。研究并分析了载波和调制波参数对输出波形的影响。对主控电路和辅助控制电路进行了具体设计,包括本安电路的设计与仿真分析。主控电路主要包括TX8000外围端口连接电路、IGBT驱动装置和信号采集与转换电路。辅助控制电路主要包括倍福PLC控制电路、本安先导电路、人机交互界面等;并进行了程序的编制与调试。最后对研发的样机进行了相应的试验,列举了相关的试验数据,并完成样机的送审工作。根据测试结果,所研发的样机各项性能指标均满足矿用设备相关标准。

樊晨玥[7](2020)在《并联型中频感应加热电源设计与控制技术研究》文中指出感应加热技术具有清洁、安全、高效、易控等独特优势,使其逐步取代传统加热方式,广泛应用于机械、石油化工、民用等各个领域。随着现代工业生产的复杂化和精密化发展,对感应加热电源的性能提出了更高的要求,其电路拓扑结构的改善和优良的控制技术是设备高效稳定工作的关键,且近年来数字化芯片的不断发展也为感应加热电源性能的提升创造了条件。因此,对基于数字化控制的感应加热电源的研究具有重要意义。首先,本文分析了感应加热电源的原理及拓扑结构,对其理论基础进行深入研究。通过对比分析串联型/并联型逆变器的优缺点以及串联/并联谐振负载特性,选取并联型感应加热电源作为本课题研究对象,进一步在对比分析并联型感应加热电源调功方式的基础上,选定在直流侧通过Buck变换器调压的方式进行功率调节,从而确定系统的总体拓扑结构。其次,对感应加热电源的功率控制环节和频率控制环节进行深入研究。在功率控制环节中,采用Buck电路电压、电流双闭环控制策略,基于状态空间平均建模法和Matlab/Sisotool工具箱对补偿网络参数进行设计,并采用变速积分PI算法,克服了传统PI调节过程中灵活性差的缺陷。在频率控制环节中,为保证感应加热电源始终工作在谐振或准谐振状态,运用锁相环实现逆变器工作频率对谐振频率的跟踪以及电压、电流相位的锁定。在Matlab/Simulink平台搭建系统主电路及控制电路模型进行仿真验证,仿真结果表明了理论分析的正确性和控制方法的可行性。最后,对并联型感应加热电源软硬件进行设计,搭建了以FPGA为控制核心的感应加热系统数控平台。包括主电路、驱动电路、采样保护电路、辅助电源电路等硬件电路设计,并在Quartus Ⅱ开发环境中编写Verilog代码实现部分环节在线仿真,确保软件设计能够满足系统预设控制要求。基于所搭建的感应加热数控平台进行实验测试与分析,实验结果表明感应加热电源软硬件设计的正确性和控制方案的可行性。

石磊[8](2020)在《超音频感应加热电源的研究与设计》文中研究指明随着环保经济、绿色经济的发展,工业化道路也逐渐向更加节能、高效、环保的方向发展,与之相对应也推动了感应加热技术的发展。虽然国内的超音频感应加热技术发展迅速,但是在数字化、电路结构、容量等方面仍需要改进。因此本文以现场可编程门阵列(FPGA)为主控制芯片对超音频感应加热电源的数字化控制进行了研究。首先,本文以超音频感应加热电源作为研究对象,对串联和并联谐振电路进行分析和对比,选择串联谐振电路作为负载的谐振电路,主电路采用三相不可控整流和单相全桥逆变电路拓扑结构。分析和对比现有不同调功方式的优劣,选取逆变侧脉冲移相调功方式,并且详细分析了在容性状态下脉冲移相调功方式的工作状态。针对串联谐振感应加热电源的频繁启动和负载谐振电路等效负载的突变问题,选用频率内环和功率外环相结合的双闭环控制策略。为克服传统PI调节算法的缺点,采用变参数和积分分离型的PI调节算法,提高了系统的快速性。其次,对超音频感应加热电源系统的各项指标进行分析和计算,同时运用Matlab/Simulink软件对电源系统进行了建模,对锁相环模块和移相调功模块进行了仿真分析。与数字式PI分离调节算法比较,变参数和积分分离型的PI调节算法减小了超调量,改善了动态响应,提高了稳定性。仿真结果验证了控制策略的可行性。最后,完成了FPGA外围、驱动、采样和保护等电路的设计。在实验室搭建了实验硬件平台,编写了基于Quartus II的软件程序,获得了各种输出波形。实验结果表明,全数字锁相环能快速跟踪负载频率的变化,功率连续可调,过流过压故障保护准确。进一步论证了本文控制方案的正确性和可行性。

陈小天[9](2020)在《超声协同的高压脉冲电场液态食品灭菌及其处理室和发生器研究》文中认为高压脉冲电场(Pulsed electric field,PEF)液态食品灭菌是一种利用不可逆电穿孔效应使微生物细胞致死的非热灭菌技术,可在较低的温度下实现对液态食品中微生物的杀灭,同时保留原有营养和风味。电场强度是PEF灭菌效率的决定性因素,单一的PEF技术需要较高的电场强度(30 k V/cm以上)才能满足工业化应用。但随着电场强度的增加,流过液态食品介质的电流增大,处理室内的电化学反应和电极腐蚀也会随之加剧,存在污染食品的风险。同时,过去的实验研究证明高场强作用下更易引发电极放电甚至击穿,对脉冲发生器造成严重破坏。为了解决PEF灭菌技术实际应用中的电化学反应和处理室介电击穿问题,本文分别从两方面入手:一是引入超声波技术作为高压脉冲电场灭菌技术的辅助手段,通过实验探究两者同时作用于微生物细胞产生的联合灭活效应,为在较低场强下获得可观的灭菌效率提供新可能;二是研究IGBT串并联技术,设计并研发工作电压和电流等级更高的高压脉冲发生器,以提升设备的稳定性,降低由于电极放电或击穿对脉冲发生器的损坏风险。本文的主要研究内容以及研究结论如下:(1)发明了一种可实现超声波和脉冲电场同时作用于微生物细胞的微型处理室,利用该微处理室分别研究了两种技术顺序和同时施加对酵母细胞的灭活效果。以酿酒酵母为研究对象,在磷酸缓冲盐溶液(Phosphate buffer saline,PBS)体系中分别研究了超声和脉冲电场单独作用、先后顺序作用以及同时作用的灭菌效率。实验结果表明,超声(25°C,400W,8 s)和脉冲电场(25°C,12 k V/cm,3200μs)两种技术同时作用的灭菌效果(4.26 log)要优于顺序作用灭菌效果,同时大于两种技术单独作用灭菌效率的代数和(分别为超声1.28log和脉冲电场2.44 log),表明在该实验条件下超声和脉冲电场在统计学意义上存在协同效应。(2)采用仿真和实验的方法研究了4管并联IGBT单管的均流特性,并构建了4个IGBT单管并联组件。针对IGBT并联应用,评估了三种1200 V电压等级IGBT单管的参数离散性,选择参数最集中的IGBT作为后续研究对象;设计了基于电容隔离的半桥型IGBT驱动电路,其输出峰值电流为14 A,可同时驱动4个并联IGBT;在完成所选IGBT数值建模的基础上,利用仿真方法研究了驱动回路和功率回路布局不对称导致引发的静态或动态不均流特性,结合仿真结果对4管并联IGBT进行了线路板布局优化,降低了不均流程度,动态不均流系数小于0.18。(3)在4个IGBT并联的基础上,研究了64个并联IGBT组件的串联均压特性,成功研制了4并64串共计256个IGBT单管堆叠组成的高功率固态开关。采用基于激光二极管和光分路器的多路触发信号同步方案,使64路驱动信号的最大延迟时间小于25 ns;同时设计了RCD缓冲网络,对器件开关不同步进行补偿。研制了16路隔离电压在30 k V以上的12 V/800m A母线串联型辅助电源,为各串联板进行隔离供电。最后对搭建的高功率固态开关进行性能测试,证明该固态开关可以在35 k V/150 A的条件下稳定工作,电流上升时间为632 ns,基于该固态开关搭建的脉冲电源可以输出幅值1 k V~35 k V、脉宽3μs~10μs、频率100 Hz~1000 Hz可调的准方波脉冲。(4)研发了中试级超声-高压脉冲电场液态食品灭菌系统,为高压脉冲电场灭菌技术和装备开发提供新思路。设计了共场型超声-高压脉冲电场处理室,实现在连续条件下超声波和高压脉冲两种灭菌技术的同时耦合。结合开发的监控软件,利用不同电导率的Na Cl溶液作为处理介质,对整个系统进行了功能测试,结果表明系统内各组件均能正常工作,处于有效处理区域内的微生物细胞会同时受到超声和脉冲电场的灭活作用。

杨景嵛[10](2020)在《超声波塑料焊接机用驱动电源研制》文中研究说明在塑料件的超声焊接过程中,换能器发热将导致谐振频率发生漂移,使得系统工作在非谐振的状态下,造成驱动电源损耗增加且输出功率不稳定,严重劣化塑料焊接的质量。因此,研究开发能够进行频率快速跟踪以及输出功率连续可调的超声波焊接驱动电源具有重要的实际应用价值。论文围绕传统超声波塑料焊接驱动电源存在输出功率不稳定以及频率跟踪响应慢、负载突变易失锁等问题展开研究,并设计了2kW超声波塑料焊接用驱动电源。首先,在对超声波塑料焊接驱动电源需求分析的基础之上,进行了主电路拓扑结构分析。结合设计需求,采用全桥不控整流电路,并设计了以IGBT为开关管的全桥逆变电路。针对传统的匹配电路存在滤波、谐振匹配等方面的问题,设计了LCL型匹配电路,具有滤波、变阻性好等优点。其次,对驱动电源控制电路的总体结构进行了设计,控制系统以DSP为主控制芯片,同时设计了电压电流采样电路、信号调理电路、相位检测电路、真有效值转换电路、驱动电路等。之后,基于积分分离PI控制结合数字频率合成技术DDS进行了频率自动跟踪控制设计,解决了传统超声波驱动电源存在频率跟踪响应慢、易失锁现象,并且频率分辨率可达到1Hz。针对输出功率调节问题,采用移相控制方式,结合软开关技术减小开关损耗,通过获取实时功率与给定相比较得到误差信号,经由PI控制器输出移相角信号,并由UC3879移相控制IC发出开关管驱动信号,从而实现输出功率0kW2kW连续可调和稳定。最后,利用MATLAB/Simulink对驱动电源的设计方案进行仿真分析,仿真验证了频率自动跟踪的快速性准确性,以及对输出功率的连续可调;搭建了超声波驱动电源的焊接实验平台,对设计的超声波驱动电源进行焊接测试分析,实验结果验证了设计的驱动电源能够实现频率迅速跟踪和输出功率连续可调。

二、触发整流和逆变电路的分析及应用(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、触发整流和逆变电路的分析及应用(论文提纲范文)

(2)阵列式超声波稠油降粘技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 超声波降粘技术的研究现状
        1.3.2 超声波换能器电源国内外研究现状
    1.4 论文主要研究内容
    1.5 论文主要创新点
第二章 超声波降粘机理分析
    2.1 稠油的组成及特征
    2.2 超声波降粘机理分析
        2.2.1 空化效应
        2.2.2 空化泡模型
        2.2.3 机械效应
        2.2.4 热效应
    2.3 超声波衰减
    2.4 超声波的干涉
        2.4.1 单个换能器声压分布与指向性
        2.4.2 组合平面线列换能器阵声压分布和指向性
    2.5 本章小结
第三章 阵列式超声波稠油降粘的理论模型与仿真
    3.1 概述
    3.2 阵列式超声波声场仿真
        3.2.1 阵列式超声波降粘模型
        3.2.2 阵列式超声波频率幅值
        3.2.3 超声波波长的确定
    3.3 仿真结果
        3.3.1 单个声源仿真
        3.3.2 线性阵列
        3.3.3 方阵2×2 阵列结构
        3.3.4 方阵3×3 阵列结构
        3.3.5 管道内部超声波分布情况
    3.4 本章小结
第四章 阵列式超声波电源电路设计
    4.1 概述
    4.2 超声波换能器工作原理
    4.3 电平转换电路设计
        4.3.1 整流电路
        4.3.2 逆变电路
        4.3.3 调功电路
        4.3.4 高频变压器
    4.4 信号采集与控制电路设计
    4.5 控制电路系统软硬件设计
        4.5.1 STM32 单片机最小系统电路
        4.5.2 控制与信号源电路
        4.5.3 输出电压、电流采集电路
        4.5.4 A/D采样电路
        4.5.5 相位差捕获电路
    4.6 软件设计
        4.6.1 软件总体设计
        4.6.2 DDS信号源程序设计
        4.6.3 ADC程序设计
        4.6.4 输入捕获程序设计
        4.6.5 PWM程序设计
    4.7 本章小结
第五章 超声波降粘试验
    5.1 阵列式超声波降粘装置介绍
        5.1.1 试验平台
        5.1.2 试验作用对象
    5.2 阵列式超声波降粘试验原则
        5.2.1 降粘率评价原则
        5.2.2 控制变量原则
    5.3 试验结果
        5.3.1 超声波频率因素对降粘效果的影响
        5.3.2 电源输出功率因素对降粘效果的影响
        5.3.3 降粘作用时间对降粘效果的影响
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 研究内容
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果
附录

(3)射流掩膜电解放电脉冲电源研制及加工技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 本课题研究背景与意义
    1.2 射流电解加工国内外研究现状
        1.2.1 射流电解加工研究现状
        1.2.2 脉冲电解电源的研究现状
        1.2.3 电化学放电加工的研究现状
    1.3 本课题来源和研究内容
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 论文主要研究内容
第二章 射流掩膜电解放电加工实验平台开发
    2.1 射流掩膜电解放电加工装置
    2.2 平台伺服运动控制
    2.3 平台系统及控制界面
    2.4 本章小结
第三章 基于SimPowerSystems的电源整流滤波研究
    3.1 电源总体设计方案
        3.1.1 电源参数设计要求
        3.1.2 方案对比分析
    3.2 三相桥式全控整流电路特性研究
        3.2.1 三相整流模块的选择与计算
        3.2.2 三相桥式整流仿真研究
    3.3 电容滤波电路计算
    3.4 本章小结
第四章 基于状态空间法的Z源逆变器控制研究
    4.1 电源Z源逆变器及其作用
    4.2 电源Z源逆变器的基本工作原理
    4.3 状态空间平均法建模
        4.3.1 控制系统结构分析
        4.3.2 控制器设计
        4.3.3 Z源逆变控制器闭环仿真
    4.4 控制器电路测试及分析
        4.4.1 直通占空比电路设计
        4.4.2 驱动电路设计
    4.5 本章小结
第五章 脉冲电源变换电路及控制系统研究
    5.1 脉冲电源输出波形变换电路研究
    5.2 基于Simulink仿真的Buck电路研究
        5.2.1 开关器件及频率特性研究
        5.2.2 Buck电路仿真分析研究
    5.3 基于嵌入式处理器的高频脉宽调制器
        5.3.1 系统设计方案及其原理功能分析
        5.3.2 系统硬件设计研究
        5.3.3 电源系统软件设计
    5.4 电源的集成及抗干扰
    5.5 本章小结
第六章 射流掩膜电解放电加工放电特性与机理研究
    6.1 射流掩膜电解放电实验研究
        6.1.1 加工过程中的放电现象
        6.1.2 放电条件下的凹坑形貌特性分析
    6.2 加工电场仿真分析研究
    6.3 放电机理分析
    6.4 本章小结
第七章 射流掩膜电解放电加工工艺实验研究
    7.1 Jet-MECDM和Jet-MECM的对比实验
        7.1.1 静止方式
        7.1.2 扫描移动方式
    7.2 射流掩膜电解放电加工试验研究
        7.2.1 脉冲电压峰值对凹坑形貌的影响
        7.2.2 脉冲电压频率对凹坑形貌的影响
        7.2.3 脉冲电压占空比对凹坑形貌的影响
        7.2.4 加工间距对凹坑形貌的影响
    7.3 射流掩膜电解放电加工正交试验研究
        7.3.1 试验参数及水平选定
        7.3.2 试验结果分析
    7.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间取得与学位论文相关的成果
致谢

(4)交变磁控电源研制及优化设计(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 磁控焊接技术研究现状
    1.3 逆变电源发展现状
    1.4 课题研究内容
第2章 磁控电源主电路设计
    2.1 磁场发生装置整体结构设计
    2.2 磁控电源主电路结构
    2.3 磁控电源主电路参数计算及器件选择
        2.3.1 输入整流滤波电路
        2.3.2 前级半桥逆变电路
        2.3.3 输出整流及二次逆变电路
    2.4 磁控电源仿真设计
        2.4.1 仿真软件选择
        2.4.2 建立磁控电源仿真模型
    2.5 磁控电源主电路优化设计
        2.5.1 输入端保护电路设计
        2.5.2 EMI滤波器的设计
        2.5.3 吸收电路设计
        2.5.4 隔直电容设计
        2.5.5 散热设计
    2.6 励磁线圈设计
    2.7 本章小结
第3章 磁控电源控制系统硬件电路设计
    3.1 主控芯片选择
    3.2 控制系统硬件电路
        3.2.1 单片机最小系统
        3.2.2 参数预置与显示电路
        3.2.3 电流反馈采样电路
        3.2.4 D/A转换电路
        3.2.5 前级逆变驱动系统
        3.2.6 后级逆变驱动系统
    3.3 本章小结
第4章 控制系统软件设计
    4.1 软件设计概述
    4.2 控制系统软件编程
        4.2.1 主程序设计
        4.2.2 参数预置与显示程序设计
        4.2.3 A/D采样程序设计
        4.2.4 恒流控制程序设计
        4.2.5 后级逆变脉宽输出程序设计
    4.3 软件优化设计
        4.3.1 实时显示子程序的优化设计
        4.3.2 软件抗干扰设计
    4.4 本章小结
第5章 磁控电源系统调试
    5.1 控制系统独立调试
        5.1.1 前级逆变驱动电路测试
        5.1.2 后级逆变驱动电路测试
    5.2 主电路分级调试
        5.2.1 输入整流滤波电路调试
        5.2.2 前级半桥逆变电路调试
        5.2.3 后级整流电路调试
    5.3 联机调试
        5.3.1 空载电压测试
        5.3.2 负载联机调试
    5.4 交变磁场测试
    5.5 本章小结
第6章 串联谐振方式增大高频励磁电流探索研究
    6.1 谐振技术
        6.1.1 串联谐振电路工作原理
        6.1.2 串联谐振电路重要特性
    6.2 负载谐振参数设计及仿真
        6.2.1 串联谐振式逆变器负载谐振参数设计及器件选择
        6.2.2 串联谐振式逆变器模型
        6.2.3 仿真测试结果
    6.3 试验结果及分析
        6.3.1 不加谐振电容
        6.3.2 加入谐振补偿电容
    6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

(5)大型水冷空调变频器设计与应用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 大型空调研究现状
        1.2.2 大功率变频器研究现状
    1.3 本文研究的内容与目标
    1.4 本文的组织结构
第二章 大型水冷空调机组概述
    2.1 大型水冷空调机组特性
        2.1.1 水冷空调机组制冷原理
        2.1.2 压缩机工作原理
    2.2 永磁同步电机原理及结构
    2.3 水冷空调制冷能效计算原理
    2.4 本章小结
第三章 大功率变频器工作原理
    3.1 变频器基础原理知识
        3.1.1 变频器调速原理
        3.1.2 交直交变频器主电路
        3.1.3 整流电路原理
        3.1.4 逆变电路的工作原理
    3.2 PWM控制技术
        3.2.1 PWM控制基本原理
        3.2.2 PWM整流电路控制方法
        3.2.3 PWM逆变电路原理和特点
    3.3 本章小结
第四章 水冷磁悬浮空调变频器设计
    4.1 变频器参数开发需求
    4.2 整流和电源侧设计
        4.2.1 整流电流预充电回路设计
        4.2.2 PWM整流电路设计
        4.2.3 整流驱动保护设计
        4.2.4 电源端选型
    4.3 逆变侧设计
    4.4 水冷换热设计
        4.4.1 散热方式选择
        4.4.2 变频器损耗计算
        4.4.3 散热方案设计
        4.4.4 系统散热仿真
    4.5 UPS电源设计
    4.6 本章小结
第五章 水冷空调变频器应用与分析
    5.1 变频器性能测试
    5.2 机组运行测试
    5.3 变频器现场应用研究分析
        5.3.1 变频器散热系统研究分析
        5.3.2 变频器高电流输出应用研究
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢

(6)10kV矿用隔爆兼本质安全型高压变频系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 矿用变频器的国内外研究现状
    1.3 本文研究内容及章节安排
2 矿用变频器组成及调制原理
    2.1 高压变频器主回路
    2.2 高压变频器辅助控制电路
    2.3 H桥级联十七电平逆变电路工作原理
    2.4 CPS-SPWM调制技术
    2.5 小结
3 主电路设计及仿真
    3.1 功率单元设计
    3.2 移相变压器参数计算
    3.3 H桥级联十七电平逆变电路仿真
    3.4 小结
4 控制电路设计
    4.1 主控制电路设计
    4.2 辅助控制电路设计
    4.3 本安电路设计
    4.4 控制系统软件设计
    4.5 小结
5 整机性能测试
    5.1 防爆性能试验
    5.2 电气性能试验
    5.3 小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历
致谢
学位论文数据集

(7)并联型中频感应加热电源设计与控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景与研究意义
    1.2 感应加热技术概述
    1.3 感应加热电源发展历程与研究现状
        1.3.1 感应加热电源发展历程
        1.3.2 感应加热电源研究现状
    1.4 感应加热电源发展趋势
    1.5 本文主要工作内容
2 感应加热电源工作原理与结构分析
    2.1 感应加热技术原理
        2.1.1 感应加热理论
        2.1.2 感应加热三个效应
    2.2 感应加热电源结构分析
        2.2.1 整流电路
        2.2.2 串联谐振逆变电路
        2.2.3 并联谐振逆变电路
        2.2.4 串、并联逆变电路对比分析
    2.3 并联谐振逆变电路工作模式
    2.4 并联谐振感应加热电源调功方式
    2.5 本章总结
3 感应加热电源控制策略研究
    3.1 功率控制策略
        3.1.1 Buck斩波调功
        3.1.2 Buck双闭环状态空间建模分析
        3.1.3 改进PI控制算法
    3.2 频率跟踪控制策略
        3.2.1 锁相环结构及工作原理
        3.2.2 数字化锁相环
    3.3 本章总结
4 感应加热电源设计及仿真
    4.1 感应加热系统参数设计
        4.1.1 直流侧参数设计
        4.1.2 逆变侧参数设计
        4.1.3 并联谐振负载电路参数设计
    4.2 感应加热电源系统仿真分析
        4.2.1 频率跟踪控制仿真
        4.2.2 功率闭环控制仿真
    4.3 本章总结
5 感应加热电源系统软硬件设计
    5.1 系统硬件平台设计
        5.1.1 功率电路设计
        5.1.2 驱动电路设计
        5.1.3 FPGA最小系统设计
        5.1.4 电压采样电路设计
        5.1.5 过压保护电路设计
        5.1.6 辅助电源设计
    5.2 系统软件设计
        5.2.1 软件部分综述
        5.2.2 基于FPGA的全数字锁相环
        5.2.3 重叠时间产生模块
    5.3 本章总结
6 实验结果及分析
    6.1 实验分析
    6.2 本章总结
7 总结与展望
    7.1 论文工作总结
    7.2 后续研究展望
致谢
参考文献
附录

(8)超音频感应加热电源的研究与设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 课题研究现状及发展趋势
        1.2.1 感应加热技术国内外发展现状
        1.2.2 感应加热技术的应用
        1.2.3 感应加热技术的发展趋势
    1.3 本文的总体结构
2 感应加热电源分析
    2.1 感应加热基础理论
        2.1.1 电磁感应理论基础
        2.1.2 电磁感应加热的基本原理
        2.1.3 电磁感应的三种效应
    2.2 感应加热电源的结构
    2.3 负载电路的分析与设计
        2.3.1 串联谐振逆变器
        2.3.2 并联谐振逆变器
        2.3.3 串、并联谐振逆变器的对偶性分析
    2.4 串联谐振逆变器的调功方法
        2.4.1 直流侧调功
        2.4.2 逆变侧调功
    2.5 感应加热功率开关器件的选取
    2.6 本章小结
3 功率调节控制策略研究
    3.1 移相PWM调功方式的研究
        3.1.1 超音频感应加热电源主电路的搭建
        3.1.2 调功方式的工作状态分析
        3.1.3 输出功率与移相角β关系
    3.2 频率跟踪
        3.2.1 数字锁相环基本原理与结构设计
        3.2.2 锁相环的性能指标
    3.3 功率调节
        3.3.1 传统PI调节
        3.3.2 数字式PI分离调节
        3.3.3 变参数和积分分离的PI调节
    3.4 本章小结
4 控制系统参数设计与仿真
    4.1 系统参数设计
        4.1.1 整流环节及滤波环节的设计
        4.1.2 逆变电路及负载参数设计
    4.2 控制系统仿真
        4.2.1 主电路建模
        4.2.2 移相控制建模
        4.2.3 负载谐振回路建模
        4.2.4 功率控制建模
    4.3 仿真结果分析
        4.3.1 单相全桥逆变器移相调功分析
        4.3.2 他激转自激的过程分析
        4.3.3 频率跟踪的过程分析
        4.3.4 单相全桥逆变器输出功率分析
    4.4 本章小结
5 超音频感应加热电源软硬件设计
    5.1 系统整体方案及硬件实验平台设计
        5.1.1 FPGA控制的优越性
        5.1.2 FPGA外围电路
        5.1.3 IGBT的选型及驱动电路的设计
        5.1.4 系统采样电路设计
        5.1.5 保护电路设计
    5.2 系统软件设计
        5.2.1 基于Quartus II的 Altera FPGA的开发平台
        5.2.2 驱动脉冲程序的设计与仿真
        5.2.3 数字锁相环的设计与仿真
        5.2.4 数字锁相环性能指标分析
    5.3 本章小结
6 实验结果与分析
    6.1 实验平台介绍
    6.2 实验结果分析
    6.3 本章小结
7 总结与展望
    7.1 工作总结
    7.2 工作展望
致谢
参考文献
附录

(9)超声协同的高压脉冲电场液态食品灭菌及其处理室和发生器研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
相关符号及缩略词
第一章 绪论
    1.1 高压脉冲电场灭菌技术及其应用
        1.1.1 高压脉冲电场食品灭菌技术发展
        1.1.2 高压脉冲电场灭菌技术应用中的挑战
        1.1.3 高压脉冲电场与其他灭菌技术联合应用
    1.2 国内外固态高压脉冲电源研究进展
        1.2.1 高压脉冲发生器拓扑及性能分析
        1.2.2 基于串并联技术的高功率固态开关研究
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 超声-高压脉冲同时作用对酿酒酵母的联合灭活效应研究
    2.1 引言
    2.2 材料和方法
        2.2.1 菌种和生长条件
        2.2.2 微处理室的设计和制造
        2.2.3 超声波处理
        2.2.4 高压脉冲电场处理
        2.2.5 联合处理
        2.2.6 微生物计数
        2.2.7 透射电子显微镜
        2.2.8 统计分析
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 超声波和高压脉冲电场单独处理
        2.3.2 超声波和高压脉冲电场联合处理
        2.3.3 透射电子显微镜观察
    2.4 本章小结
第三章 处理室负载特性研究及准方波脉冲发生器设计
    3.1 共场型处理室负载特性研究
        3.1.1 细胞悬浮液的介电模型介绍
        3.1.2 共场型处理室等效电学模型
    3.2 脉冲发生电路设计与分析
    3.3 本章小结
第四章 IGBT并联均流特性研究
    4.1 单个IGBT驱动电路研究
        4.1.1 IGBT器件选择
        4.1.2 双脉冲实验平台
        4.1.3 驱动电路设计及性能测试
        4.1.4 IGBT建模及模型验证
    4.2 影响IGBT并联均流因素分析与仿真研究
        4.2.1 静态和动态不均流评价指标
        4.2.2 器件特性及分布参数对并联均流的影响
        4.2.3 驱动回路对并联均流的影响
        4.2.4 功率回路对均流特性影响
    4.3 四管并联均流特性研究
        4.3.1 并联驱动电路分析
        4.3.2 栅极布局优化
        4.3.3 并联IGBT热耦合分析
第五章 IGBT并联组件的串联特性及固态开关性能研究
    5.1 IGBT串联不均压特性分析及措施研究
        5.1.1 静态不均压原因分析
        5.1.2 动态不均压原因分析
        5.1.3 RCD串联缓冲电路设计
    5.2 多路同步驱动信号链路研究
        5.2.1 串联IGBT驱动耦合技术优选
        5.2.2 基于光纤的多路驱动信号技术研究
    5.3 串联IGBT多路隔离辅助电源研究
        5.3.1 多路辅助电源拓扑设计和理论分析
        5.3.2 初级全桥逆变电路设计
        5.3.3 高频脉冲变压器设计
        5.3.4 次级电压转换电路设计
        5.3.5 电源输出测试
    5.4 驱动信号控制及故障保护系统设计
        5.4.1 控制器设计
        5.4.2 过流保护电路设计
    5.5 固态开关性能测试
        5.5.1 单块串联板测试
        5.5.2 高压固态开关性能测试
    5.6 本章小结
第六章 连续式超声-高压脉冲灭菌系统设计及测试
    6.1 超声-高压脉冲灭菌系统设计与实现
        6.1.1 超声-高压脉冲电场连续式处理室设计
        6.1.2 系统监控软件设计
    6.2 系统功能测试
    6.3 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要研究结论
    7.2 主要创新点
    7.3 展望
参考文献
个人简历

(10)超声波塑料焊接机用驱动电源研制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 超声波塑料焊接电源的研究现状及发展
        1.2.1 国外研究现状与发展
        1.2.2 国内研究现状与发展
    1.3 课题研究内容
第2章 超声波驱动电源主电路设计
    2.1 超声波驱动电源总体设计方案
        2.1.1 超声波驱动电源总体设计方案
        2.1.2 超声波驱动电源主电路拓扑结构
    2.2 整流滤波电路的设计
        2.2.1 整流电路的选择
        2.2.2 滤波电路的选择
        2.2.3 整流滤波电路参数设计
    2.3 逆变电路拓扑的研究与设计
        2.3.1 逆变电路拓扑结构的选择
        2.3.2 功率开关管的选择
        2.3.3 逆变电路的参数设计
    2.4 换能器等效阻抗分析及匹配电路设计
        2.4.1 换能器的等效电路和阻抗特性分析
        2.4.2 匹配网络的设计
    2.5 高频变压器设计
    2.6 本章小结
第3章 超声波驱动电源控制系统研制
    3.1 控制系统整体结构
    3.2 电压电流检测电路
        3.2.1 电压检测电路
        3.2.2 电流检测电路
    3.3 电压电流调理电路
    3.4 有效值测量电路
    3.5 电压电流相位检测电路
    3.6 频率跟踪电路
        3.6.1 频率跟踪的方法
        3.6.2 直接数字频率合成技术
        3.6.3 DDS信号发生电路设计
    3.7 PWM信号发生电路设计
        3.7.1 震荡频率参数设计
        3.7.2 相位调制
        3.7.3 输出死区设置
    3.8 IGBT驱动电路
    3.9 保护电路的设计
        3.9.1 过压过流保护电路
        3.9.2 过温保护
    3.10 本章小结
第4章 驱动电源控制策略研究
    4.1 频率自动跟踪控制策略
        4.1.1 PI控制器的设计
        4.1.2 PI-DDS频率跟踪流程图
    4.2 输出功率控制策略
        4.2.1 软开关PS-PWM逆变器工作过程
        4.2.2 PS-PWM功率调节数学分析
        4.2.3 PS-PWM功率控制策略及控制算法
    4.3 控制系统主程序设计
    4.4 中断保护程序设计
    4.5 本章小结
第5章 驱动电源仿真及实物实验
    5.1 超声波驱动电源仿真分析
        5.1.1 频率自动跟踪仿真分析
        5.1.2 功率控制的仿真分析
    5.2 实物调试
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢

四、触发整流和逆变电路的分析及应用(论文参考文献)

  • [1]电力系统二次回路数字高压测试电源研究[D]. 孙佳禾. 河北科技大学, 2021
  • [2]阵列式超声波稠油降粘技术研究[D]. 余大伟. 西安石油大学, 2021
  • [3]射流掩膜电解放电脉冲电源研制及加工技术研究[D]. 陈朝大. 广东工业大学, 2021(08)
  • [4]交变磁控电源研制及优化设计[D]. 杜茵茵. 兰州理工大学, 2021(01)
  • [5]大型水冷空调变频器设计与应用研究[D]. 余立涛. 南京邮电大学, 2019(02)
  • [6]10kV矿用隔爆兼本质安全型高压变频系统设计[D]. 廖代江. 山东科技大学, 2020(04)
  • [7]并联型中频感应加热电源设计与控制技术研究[D]. 樊晨玥. 西安科技大学, 2020(01)
  • [8]超音频感应加热电源的研究与设计[D]. 石磊. 西安科技大学, 2020(01)
  • [9]超声协同的高压脉冲电场液态食品灭菌及其处理室和发生器研究[D]. 陈小天. 浙江大学, 2020(01)
  • [10]超声波塑料焊接机用驱动电源研制[D]. 杨景嵛. 湖北工业大学, 2020(08)

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触发式整流逆变电路的分析与应用
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