USM單片驅(qū)動(dòng)中的Boost電路設(shè)計(jì).pdf

1、超聲電機(jī)（USM）是一種新型電機(jī)，是一種結(jié)合了電力電子、新型材料、新型工藝、自動(dòng)控制原理以及摩擦學(xué)等新型高端科學(xué)的產(chǎn)物。相比于傳統(tǒng)的依靠電磁能量來(lái)獲得運(yùn)動(dòng)的電磁電機(jī)，USM則是利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)、超聲振動(dòng)進(jìn)而利用摩擦力來(lái)獲得運(yùn)動(dòng)的。因而其具有低速大轉(zhuǎn)矩、無(wú)電磁干擾及斷電自鎖等優(yōu)勢(shì)，在許多高新技術(shù)領(lǐng)域得到了應(yīng)用。USM系統(tǒng)正朝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、小型化及扁平化方向發(fā)展。而USM自身已經(jīng)很小巧了，因此需要將其功率驅(qū)動(dòng)小型化。
　　本研究

2、通過(guò)查閱資料、分析當(dāng)前USM功率驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)狀以及各種驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，首先選定了開(kāi)關(guān)逆變方式中的橋式電路對(duì)USM進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。這種驅(qū)動(dòng)方式具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧和可直接驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。進(jìn)而確定了USM驅(qū)動(dòng)的整體架構(gòu)為Boost變換器和開(kāi)關(guān)逆變型橋式驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的形式。其中Boost變換器作為橋式驅(qū)動(dòng)提供高壓電源，橋式驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生兩相相位相差90°、幅值為Boost變換器輸出電壓的方波，可直接或經(jīng)過(guò)諧振網(wǎng)絡(luò)后對(duì)USM進(jìn)行驅(qū)動(dòng)?；谏鲜龅尿?qū)動(dòng)

3、架構(gòu)，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了一款基于峰值電流模式（Peak Current Mode, PCM）控制的Boost變換器。首先介紹了Boost變換器的基本工作原理和控制的模式；進(jìn)而介紹了PWM下PCM控制的Boost變換器的交流小信號(hào)模型：成熟的Ridley模型和一種改進(jìn)型（針對(duì)不同負(fù)載，特別是容性負(fù)載）的小信號(hào)模型；并利用上述的小信號(hào)模型指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中關(guān)鍵的片外片內(nèi)參數(shù)的選??；然后進(jìn)行了具體的環(huán)路及其他關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)仿真工作；最后給出了 Boost