基于DSP控制的超聲波脈沖電源系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著功率半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，超聲波電源的研究也得到了迅速進(jìn)展，目前功率超聲技術(shù)已廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)領(lǐng)域之中。因此對超聲波電源的要求也越來越多樣，本課題主要實(shí)現(xiàn)一種數(shù)字化高性能的超聲波電源。本文以產(chǎn)生超聲波的超聲電源作為研究對象，介紹了超聲波電源的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，針對超聲波在頻率方面的控制，提出了新的方案。設(shè)計了以AC-DC-DC-AC為主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并以TMS320F2812為控制芯片的超聲波電源系統(tǒng)。
　　本文對超聲波電源

2、中壓電換能器的等效電路做了研究，最后選擇串聯(lián)單個電感匹配換能器的靜態(tài)電容，用高頻變壓器進(jìn)行阻抗匹配，最終確定換能器的匹配網(wǎng)絡(luò)，對主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及其中用到的器件進(jìn)行了選型，確定其控制電路，包括其開關(guān)器件的保護(hù)電路做了設(shè)計，同時介紹了常用的頻率跟蹤方案，基于這些頻率跟蹤方案的優(yōu)缺點(diǎn)，本設(shè)計提出了新的復(fù)合式的頻率控制方案，介紹了新的復(fù)合控制策略的原理，并建立了頻率控制的模型。然后對系統(tǒng)的硬件電路，包括DSP的外圍供電電路，A/D采樣電路、

3、各種保護(hù)電路、、驅(qū)動電路，鑒相電路等做了設(shè)計，然后對本次超聲波電源系統(tǒng)的軟件方面也進(jìn)行了設(shè)計，包括系統(tǒng)主程序，中斷子程序，頻率控制程序等也進(jìn)行了設(shè)計。根據(jù)之前確定的方案，在MATLAB中搭建仿真模型，對之前提出的頻率方案分別進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明，復(fù)合頻率控制方案的正確性以及可行性，同時該方案能夠提高電源的工作效率，提升系統(tǒng)跟蹤的精度以及穩(wěn)定性，能夠?qū)ω?fù)載在實(shí)際工作中發(fā)生溫升，磨損等出現(xiàn)固有頻率改變漂移后進(jìn)行及時快速的調(diào)節(jié)，保證負(fù)載能夠一