数字式感应加热电源实验平台的设计与实现

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感应加热电源全数字锁相环实验报告

感应加热电源全数字锁相环实验报告（3）江小宁（深圳市北辰亿科科技有限公司）一、实验目的1. PWM 占空比的变化对电压电流相角的影响。

2. 改进设计方案。

二、实验步骤1. 用matlab 算出相应频率对应的电压与电流的相位差。

2. 发出固定频率，同时改变同一路PWM 的占空比，用示波器测得电压与电流的相位差，并记录。

3. 改变频率，重复2。

4. 发出固定频率，只改变同一路的一个PWM 波的占空比，用示波器测得电压与电流的相位差，并记录。

5. 改变频率，重复4.6. 制作表格，对比相位差的变化。

三、实验仪器a) FPGA 实验板。

b) 信号发生器。

c) 示波器。

d)霍尔电流传感器。

四、实验数据R=51欧，L=4.7mH,C=59ns 谐振频率khz LCf 562.9210==π品质因数53.50==RLw Q 注：表中的“-”号表示电流超前电压的相角。

表中的相位差指的是进入鉴相器时的相位差，电压信号人为延时3.6us 。

表1 同时改变同一路的占空比时，相位差的变化表2 只改变同一路的其中一个pwm 的占空比时，相位差的变化五、实验数据分析从表1和表2中可以看出随着占空比的减小，用示波器测得的电压与电流的相位差也随之减小，甚至出现电流超前电压，与理论相位差相差越来越大。

表1与表2对比可得，只改变一个pwm 波的占空比会比同时改变两个pwm 波的占空比对相位差产生的影响小一点，但还是有影响。

远离谐振频率的相角影响要比近谐振的小。

可能原因是IGBT 开通的时间过短，影响了电流的振荡，以及二极管续流。

六、实验结论由于占空比改变，而频率不变频率电压信号占空比电压与电流的相位差理论相位差 9.7khz46.1% 13.27° 9.3°38.3%-10.13° 11khz 45.6% 41.58° 57.35° 36.8%9.9°频率电压信号占空比电压与电流的相位差理论相位差 9.7khz 46.1% 38.3% 2.1° 9.3° 46.1% 34.4% -3.8° 11khz45.6% 36.8% 27.32° 57.35° 45.6%32.4%20.2°。

全数字中频感应加热电源设计

本设计是全数字中频感应加热电源, 采用串联谐振电路。

主电路整流部分采用了三相全控整流电路，逆变电路采用了单相逆变桥。

串联逆变器的输入电压恒定，近似为恒压源，逆变元件采用IGBT,利用单片机控制其开关，控制部分采用PIC16F877单片机，实现对中频电源的控制。

其中使用了IGBT专用驱动芯片。

本设计完成了中频感应电源控制系统的硬件和软件设计任务，实现了负载频率的自动跟踪。

控制电路简单可靠，方案合理。

关键词：整流；逆变；可控硅；IGBT；单片机。

This design is the entire digital mid-frequency induction heating power source. The main circuit rectification part with transported three-phase in this design has all controlled the leveling circuit, inverted the electric circuit to use the single item inversion electric circuit sine pulse width to modulate (SPWM), the load is a antiresonance circuit. This paper introduces a new inversion and three phase bridge rectification control circuit based on PIC16F877 microcontroller for thyristor medium frequency power supply. Meanwhile the hardware and software designs are also provided. It is approved by analysing the experimental results that the circuit softly starts the power supply in the way of sweeping-frequency and zero-voltage, and well tracks the tank resonant frequency in normal working. The power adjustment can be made by adopting SPWM control technology in the system. Series resonance and frequency follow technology are used. The IGBT, as the switch device, can work between 10Hz to 10kHz frequency channel, and based on the principle of the effects . Key Words: inverter; induction;IGBT; single chip computer; rectification.目录第一章全数字中频感应加热电源设计背景 (4)1.1 感应加热的基本原理 (4)1.2 全数字中频感应电源简介 (5)第二章主电路的设计 (9)2.1 可控硅工作原理 (9)2.2 可控硅触发导通 (9)2.3 整流电路的介绍 (9)2.3.1 基本工作原理 (11)2.3.2 电阻负载时三相桥式全控整流特性 (13)2.4 逆变电路的介绍 (16)2.5 负载电路的介绍 (21)2.5.1 电流过零点检测 (21)2.6 主电路的保护介绍 (22)2.6.1 闸管的保护 (22)2.7 主电路的计算及其器件选型 (25)2.7.1 主电路计算部分 (25)第三章控制电路的设计 (26)3.1 PIC单片机介绍 (26)3.2 LM339介绍 (31)第四章软件部分设计 (33)4.1 程序清单 (33)4.2流程图 (59)总结 (63)参考文献 (64)外文翻译 (65)A 外文原文 (65)B 外文译文 (76)致谢 (81)附录 (82)附录一元件明细表 (82)第一章全数字中频感应加热电源设计背景1.1 感应加热的基本原理感应加热是靠感应线圈把电能传递给要加热的金属，然后电能在金属内部转变为热能。

多功能数字式电力电子实验平台的研究与设计方案

多功能数字式电力电子实验平台的研究与设计方案2. 河南科技大学，河南，洛阳，471000摘要：电力电子是现代社会电力系统的重要组成部分，其设计、开发与应用对电力生产、调度及管理具有重要意义。

传统的电力电子实验室大多是按照电气模型的形式进行设计，不仅操作繁琐、效率低，而且在功能上不能满足实验研究的需要。

本文将现代科技前沿成果与计算机技术相结合，提出了一种数字式电力电子实验平台，实现了电力电子实验中传统仿真分析装置与实验装置之间互联互通、相互协作的互动过程。

关键词：平台简介技术方案界面设计通信原理正文：在研究中通过对比实验发现电感仿真系统各功能模块性能良好并具有较高参数，使用多种电感测试数据进行比较和分析从而设计出一种既能完成仿真目的又能保证系统正常工作的多功能数字式电力电子实验室平台。

该设计平台采用模拟电压输入，输出电流流经整个电路，可以同时进行电阻与电容测试及频率分析仪采集模块信号在电压采集单元和直流采集单元之间采集实时数据并转换为数字信号。

一、平台简介本文提出了一种数字式电力电子实验室平台，为了便于与上位机的接口，在进行上位机软件交互时，采用了上位机程序接口方式，使得上位机之间能够相互操作并进行实时通信。

在整个系统上采用了高性能 PC机进行调试与运行，具有简单便捷及高性能等特点。

同时，在上位机上也可进行电压和电流检测及直流采样信号处理。

为了便于上位机间信息传递，本平台通过MU-MIMO总线连接上位机。

1．1、电源控制模块该电源控制模块采用AT89S52单片机进行控制，在整个电源控制过程中,AT89S52作为一款优秀的单片机，其具有良好的功耗性能及稳定运行性能。

AT89S52的工作频率高达18 MHz,其内部集成了 VCSEL接口，可输出50 mA的直流功率（±10%),具有非常高的工作效率和很好的控制性能；其内部集成了 ADC、PWM、开关等电路，实现恒压和恒流输出；采用16位浮点运算放大器(DC-DC)控制输入电压；利用 PWM控制电流输出和充电功能实现放电检测和充电功能等。

高效数字式空冷感应加热电源

高效数字式空冷感应加热电源上海巴玛克电气技术有限公司李南坤主要内容：本文通过分析现行感应加热产品普遍存在效率低、可靠性差等问题的原因，引入一种高效率数字式全空冷感应加热电源，并介绍其关键技术和节能情况。

关键词：感应加热电源、数字式、效率、可靠性一. 前言感应加热电源广泛应用于金属热处理、淬火、透热、熔炼、焊接、热套、电真空器件去气加热、半导体材料炼制、塑料热合、烘烤和提纯等场合，利用在高频磁场作用下产生的感应电流引起导体自身发热而进行加热。

感应加热与气体燃烧加热或者通电加热相比，具有显著节能、非接触、速度快、效率高、工序简单、容易实现自动化等显著优点。

图1. 感应加热原理示意图感应加热电源主要由逆变器、谐振单元、变压器和感应器组成。

其中逆变器是一个交－直－交的变流器，将工频交流电能变换成为几千至几百千赫兹的高频电能。

谐振单元和变压器一端连接逆变器，另一端连接感应器，将高压变成隔离的低压并进行阻抗匹配。

加热时，感应器中流过强大的高频电流，在导体内产生感应电流，因此导体迅速被加热。

逆变器所需的高频逆变器件决定了装置的形式，它经历了从电子管、晶闸管到目前普遍采用IGBT 的发展历程。

早期的感应加热设备以大功率真空电子管为核心构成单级自激振荡器，把高压直流电能转换成高频交流电能，由于电压变换环节较多、电子管转换效率低，设备的总体效率一般在50％以下，水和电能的消耗非常大。

与电子管设备相比，晶闸管式感应加热设备的效率大为提高，达到90％左右，但其谐振频率较低、逆变换流部分相当复杂、损耗仍然较大，且功率因素低。

而采用IGBT或MOSFET 的感应加热设备总体效率在90％以上，谐振频率可达数百千赫兹，且结构大为简化，设备可靠性、功率因数等其它品质均得以提高。

二. 目前产品普遍存在的问题及原因虽然采用IGBT取代晶闸管和电子管已经取得了很大的进步，但目前大多数生产厂商研制生产的感应加热电源设备仍然存在一些普遍问题，这些问题主要表现为：效率较低、电能和冷却水消耗大功率元件IGBT容易损坏输出变压器容易损坏冷却水回路故障较多功率因数较低、谐波污染大设备可靠连续运行性能欠佳这些问题主要是因为设计上的缺陷所致，现针对这些问题探讨其原因：◆目前同类产品的输出变压器均采取水冷结构，变压器线圈由铜管绕制，高频工作时，涡流损耗非常大，因此效率较低，冷却水消耗大。

数字式感应加热电源实验平台的设计与实现

数字式感应加热电源实验平台的设计与实现吕淼;李金刚【摘要】感应加热电源数字化技术是目前该领域研究的热点之一.研究了将现有技术整合后具有多项选择功能的感应加热电源研究平台.为研究者提供了具有一定技术基础的开发平台.该平台集成了Buck斩波、移相PWM两种调功方式以及PID、模糊控制算法,操作人员可根据不同情况选择不同的控制方案,提高了装置的自动化和智能水平.以TMS320F2812为核心,实现了驱动电路、电压电流检测调理电路、过流过压保护等.该实验平台减少了研究者的重复工作,可以提高研究效率,节省开发时间.【期刊名称】《电气传动自动化》【年(卷),期】2014(036)001【总页数】5页(P11-15)【关键词】感应加热电源;数字控制;开发研究平台【作者】吕淼;李金刚【作者单位】西安理工大学,陕西西安710048;西安理工大学,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TM924.5;TP181 引言国内感应加热电源在控制方面还是采用模拟控制为主，还没实现全数字化控制，电源的核心控制部分（功率控制、频率跟踪）仍然采用模拟电路来实现。

数字控制的感应加热电源具有稳定性好、控制精度高、可实现最优控制算法以及远程监控等优点，采用数字控制设计的电源产品不仅性能可靠，而且更有易于实现产品的更新换代，是感应加热技术的一个研究热点和发展趋势。

而目前设计的数字控制的感应加热电源只是一部样机，采用单一的调功方式或控制算法，稳定性较差，且设计成本较高［1,2］。

本文在现有研究基础上，开发一台基于DSP320F2812的全数字控制感应加热电源实验研究平台，把多种调功方式和控制算法集成在一台控制器和一套主电路上，为深入研究感应加热电源新的控制策略和特性性能提供了一个便于操作的研究平台，并对相关参数和外围电路进行优化。

2 平台控制系统设计2.1 功率调节方式选择固态感应加热电源对于功率调节方式来说，主要分为直流器侧调功和逆变器侧调功两类［3］。

全数字中频感应加热电源设计

本设计是全数字中频感应加热电源, 采用串联谐振电路。

主电路整流部分采用了三相全控整流电路，逆变电路采用了单相逆变桥。

串联逆变器的输入电压恒定，近似为恒压源，逆变元件采用IGBT,利用单片机控制其开关，控制部分采用PIC16F877单片机，实现对中频电源的控制。

其中使用了IGBT专用驱动芯片。

本设计完成了中频感应电源控制系统的硬件和软件设计任务，实现了负载频率的自动跟踪。

控制电路简单可靠，方案合理。

关键词：整流；逆变；可控硅；IGBT；单片机。

This design is the entire digital mid-frequency induction heating power source. The main circuit rectification part with transported three-phase in this design has all controlled the leveling circuit, inverted the electric circuit to use the single item inversion electric circuit sine pulse width to modulate (SPWM), the load is a antiresonance circuit. This paper introduces a new inversion and three phase bridge rectification control circuit based on PIC16F877 microcontroller for thyristor medium frequency power supply. Meanwhile the hardware and software designs are also provided. It is approved by analysing the experimental results that the circuit softly starts the power supply in the way of sweeping-frequency and zero-voltage, and well tracks the tank resonant frequency in normal working. The power adjustment can be made by adopting SPWM control technology in the system. Series resonance and frequency follow technology are used. The IGBT, as the switch device, can work between 10Hz to 10kHz frequency channel, and based on the principle of the effects . Key Words: inverter; induction;IGBT; single chip computer; rectification.目录第一章全数字中频感应加热电源设计背景 (4)1.1 感应加热的基本原理 (4)1.2 全数字中频感应电源简介 (5)第二章主电路的设计 (9)2.1 可控硅工作原理 (9)2.2 可控硅触发导通 (9)2.3 整流电路的介绍 (10)2.3.1 基本工作原理 (11)2.3.2 电阻负载时三相桥式全控整流特性 (13)2.4 逆变电路的介绍 (16)2.5 负载电路的介绍 (21)2.5.1 电流过零点检测 (21)2.6 主电路的保护介绍 (22)2.6.1 闸管的保护 (22)2.7 主电路的计算及其器件选型 (25)2.7.1 主电路计算部分 (25)第三章控制电路的设计 (26)3.1 PIC单片机介绍 (26)3.2 LM339介绍 (31)第四章软件部分设计 (33)4.1 程序清单 (33)4.2流程图 (60)总结 (64)参考文献 (65)外文翻译 (66)A 外文原文 (66)B 外文译文 (77)致谢 (82)附录 (83)附录一元件明细表 (83)第一章全数字中频感应加热电源设计背景1.1 感应加热的基本原理感应加热是靠感应线圈把电能传递给要加热的金属，然后电能在金属内部转变为热能。

基于DSP的感应加热电源平台的研究

ＣＵＩＨｅｎｇ，ＬＩＪｉｎ — ｇａｎｇ，ＬＶＭｉａｏ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｉｎｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｔｉｎｇｐｏｗｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｐｌａｔｆｏｒｍｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＴｈｉｓｐｌａｔｆｏｒｍｉｎｔｅｇｒａｔｅｄＢｕｃｋ，ＰＷＭｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｓａｎｄｔｈｅＰＩＤ，ｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｉｔｒｈｍｓ．Ｏｐｅｒａｔｏｒｃａｎｃｈｏｏｓｅｃｏｎｔｒｏｌ
究者的重复工作，可以提高研究效率，节省开发时间。关键词：感应加热电源；数字锁相环；ＰＩＤ控制；模糊控制：ＤＳＰ
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＩｎｄｕｃｔｉｏｎＨｅａｔｉｎｇＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＰｌａｔｆｏｒｍｂａｓｅｄｏｎＤＳＰ
回国
基于ＤＳＰ的感应加热电源平台的研究
崔恒，李金刚，吕淼
（华陆工程科技有限责任公司，陕西西安７１００６５）
摘要：研究了将感应加热电源数字化技术整合后具有多项选择功能的感应加热电源研究平台，这
ｓｃｈｅｍｅｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ，ｗｈｉｃｈｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃａｎｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ．Ａｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ

数字型感应加热电源方案分享之主电路设计

数字型感应加热电源方案分享之主电路设计
中频感应加热电源在目前的工业制造领域应用十分广泛，也是很多工程师和厂家的重点关注方向之一。

在今明两天的方案分享中，我们将会通过一个系列分享的形式，为大家分享一种全新的中频感应加热电源设计方案。

今天要为大家分享的是这种新型感应加热电源的主电路设计方案，大家一起来看看吧。

在本文所设计的这种全新的数字型150kW/10kHz中频感应加热电源中，其系统主要采用了IGBT桥式逆变器的串联谐振式工作模式。

在本方案中，我们在主系统中利用了数字锁相环DPLL技术，不但提高了系统频率跟踪的稳定性和可靠性，解决了模拟控制中参数随温度漂移的问题，而且还具备控制灵活，电路简单，高效节能。

主电路系统
依据目前的市场需求和中频感应加热电源的基础设计需要，在本方案中，我们所设计的感应加热设备主电路系统中，额定输出功率P=150kW，输出频率10kHz，输入电压为三相AC380V。

依据逆变原理和传统模拟系统存在的缺欠，我们设计了一种10kHz/150kW串联谐振感应加热电源设备的主电路，这一系统采用电流调节和功率调节组成双闭环功率控制电路，具有调压范围宽、输出稳定性好等优点。

图1 10kHz/150kW的感应加热电源主电路
在上述要求和设计思路下，我们所完成的数字式中频感应加热系统的主电路结构，如上图1所示。

从图1中我们可以看到，在这一主电路系统中，三。

一种感应加热电源的设计

一种感应加热电源的设计一种感应加热电源的设计本文由瑞达网整理发表摘要：感应加热电源在金属熔炼、铸造、锻造、透热、淬火、弯管、烧结、表面热处理、铜焊以及晶体生长等行业得到了广泛的应用。

同时，由于感应加热电源的加热特点，超音频、大功率是感应加热电源领域研究的重点之一。

详细介绍了所设计的感应加热电源，给出了实现的方法和实验电路，并对此方法进行了仿真。

实验和仿真结果表明该设计方案具有一定的可行性。

关键词：感应加热；串联谐振；数字锁相环0 引言感应加热电源发展至今在中、低频段已经比较成熟，虽然新型大功率电力电子器件已取代传统的晶闸管，但仍然存在不少问题，比如负载匹配、频率跟踪、高频化的实现，高功率因数和低谐波，大容量带来的器件的串联均压与并联均流问题等。

电力电子器件本身的发展对这些问题的解决起着很大的作用，同时，从控制方面也有待人们去研究和发现新的方法和思路。

本文对10kHz/150kW 中频感应加热电源的主电路和控制电路进行了设计，采用单片机控制和IGBT 器件取代原有的模拟控制和晶闸管器件，实现对老装备的更新改造；推出主电路的参数计算公式，建立了系统的等效电路，负载的等效模型并分析了控制电路的结构和原理。

1主电路的设计所研制的10kHz/150 kW 单相半桥串联谐振感应加热电源样机的主电路结构如图l 所示。

为了减小逆变功率开关的开关损耗，逆变器的工作频率大于其谐振频率。

若逆变器的工作电压不变，则在谐振点附近的输出功率最大，当提高逆变器工作频率时，负载等效阻抗增高，输出功率减小，输出功率因数很低，而且逆变器主开关管工作在硬开关状态，开关损耗大，效率低。

该电源采用串联谐振式全桥Dc/AC 逆变电路，以IGBT 为主开关器件，由电流调节和功率调节组成双闭环的PWM 直流斩波器进行功率调节，用频率跟踪电路控制逆变器的工作频率，使逆变器始终工作于谐振状态，逆变器输出功率因数接近于I，而且IGBT能始终工作在准零电流开关状态，整机工作效率较高。

一种小型可拓展式实验电源平台的设计

一种小型可拓展式实验电源平台的设计在电子产品的研发和测试过程中，实验电源平台是一个非常重要的设备。

它可以提供稳定的电压和电流输出，用于驱动和供电各种电子元件和电路。

随着科技的发展和需求的增加，对实验电源平台的要求也越来越高，需要具备灵活、可拓展、精确控制、可远程监控等特点。

本文将基于这些要求，设计一种小型可拓展式实验电源平台，以满足不同领域的科研和教育需求。

一、设计基本要求1. 稳定可靠：电源平台对输出电压和电流的稳定性要求高，应能够稳定地输出各种规格的电压和电流。

2. 精确控制：电源平台应具备精确的电压和电流调节功能，以满足不同实验和测试的需求。

3. 可拓展：电源平台应具备灵活的拓展功能，可以根据需求增加不同规格的电压和电流输出通道。

4. 远程监控：电源平台应支持远程监控和控制功能，方便用户在远程进行实验和测试。

5. 小型便携：由于应用场景不同，电源平台需要具备小型便携的特点，方便携带和使用。

二、电源平台的整体设计1. 电源模块：电源模块是整个电源平台的核心部件，负责提供稳定的电压和电流输出。

我们可以选择高性能的开关电源模块，具备稳压稳流功能，并且支持远程通信协议，如RS485、MODBUS等，以便后续的远程监控和控制。

2. 控制模块：控制模块负责对电源模块进行控制和调节，以及对输出电压和电流进行精确控制。

可以采用单片机或者嵌入式控制器作为控制模块，通过编程实现各种控制算法和功能。

3. 显示模块：为了方便用户操作和监控，电源平台应该具备直观的显示界面。

我们可以在电源平台中添加一个液晶显示屏，用于显示输出电压、电流、工作状态等信息。

4. 通信模块：为了实现远程监控和控制功能，电源平台需要添加通信模块，以便通过网络连接到远程终端设备。

我们可以选择WiFi模块或者以太网模块，实现远程通信功能。

三、可拓展功能的设计1. 电压输出通道：电源平台应该支持多个电压输出通道，以满足不同实验和测试的需求。

可以通过电源模块的并联或串联方式，来实现多路电压输出。

论电气工程实验平台的设计与构建

论电气工程实验平台的设计与构建电气工程是现代工程领域中最重要的分支之一。

随着科技的不断进步，电气工程也在不断发展和壮大。

如今，电气工程实验也成为了电气工程教育的重要组成部分。

在学习电气工程过程中，实验平台的设计与构建非常重要。

本篇文章将探讨论电气工程实验平台的设计与构建。

1.实验平台的设计在实验平台的设计过程中，需要考虑实验的性质和目的。

通常实验可分为基础实验和综合实验。

基础实验主要是为了使学生熟悉电气知识和技能，如初级电路实验、电子器件实验等。

综合实验则主要是为了使学生能够综合运用所学知识和技能，解决实际问题。

基础实验的实验平台通常构建在实验室内部，实验器材较为简单，实验内容也较为简单。

综合实验则需要有一个完整的实验平台，包括各种电气设备，以满足学生的实验需求。

综合实验需要考虑的因素较多，如实验平台的安全性、可靠性等。

在实验平台的设计过程中，还需要考虑学生的实际情况。

比如说，学生的年级、专业需求、实验基础等。

实验平台的设计需要根据实际情况，合理选择实验内容和实验器材。

只有这样，才能使实验的效果更好。

2.实验平台的构建实验平台的构建也是非常重要的。

实验平台的构建需要有一定的专业知识和技能。

通常，实验平台的构建需要遵循以下步骤：第一步：选定实验平台的位置和面积。

实验平台需要具有开敞明亮、通风良好等特点，同时，面积应该足够。

第二步：设计实验电路。

这是实验平台构建的关键步骤。

实验电路的设计需要根据实际需求确定实验器材和元件的种类和数量。

第三步：购买实验器材和元件。

需要购买的器材和元件包括万用表、电源、电阻电容等元件、各种实验仪器等。

第四步：安装实验器材和元件。

装置实验器材和元件需要根据实验电路的设计原则，保证各个元件之间的正确连接。

第五步：实验平台测试。

安装完成后，对实验平台进行电气测试，确保实验平台的安全性和可靠性。

通过以上步骤的落实，可以使实验平台构建工作更加完善，更加专业。

同时，也能为学生提供一个高质量的实验平台，为他们的学习提供更好的保障。

一种小型可拓展式实验电源平台的设计

一种小型可拓展式实验电源平台的设计随着电子产品的不断更新换代，对于电源平台的需求也越来越多样化。

一种小型可拓展式实验电源平台的设计成为了目前市场上较为热门的产品。

这种设计可以为电子爱好者、电子工程师和教育机构提供一个简单、灵活和功能强大的实验电源解决方案。

本文将向您介绍一种小型可拓展式实验电源平台的设计，希望能够为您提供一些参考。

一、设计需求分析1.1 功能需求在设计小型可拓展式实验电源平台时，首先要满足电子产品研发和教学实验的基本需求。

这就要求电源平台能够提供可调节的直流电源输出，并且具有稳定、精确的电压和电流输出。

平台还需要具备保护功能，能够保护电路板和连接到电源平台上的设备。

为了方便用户进行实验和研发工作，电源平台还需要提供一定的扩展接口，以支持不同类型的电子元件和设备的连接。

1.2 外观设计小型可拓展式实验电源平台的外观设计也是非常重要的。

它应该具有小巧、精致的外观，便于携带和使用。

外观设计也需要符合工程美学和人机工程学原理，以提高用户的使用体验。

1.3 成本控制在设计小型可拓展式实验电源平台时，还需要考虑成本控制的因素。

产品的成本不能过高，以确保产品的竞争力和市场需求。

在设计过程中需要充分考虑到各种成本因素，寻找合适的材料和生产工艺，以尽可能降低生产成本。

二、设计方案小型可拓展式实验电源平台的设计方案应该考虑到平台的整体架构。

它可以由电源模块、控制模块和接口模块组成。

电源模块主要负责提供电源输出，包括可调节的直流电压和电流输出，以及过压保护和短路保护功能。

控制模块则负责对电源输出进行控制和调节，用户可以通过控制面板或者软件界面进行操作。

接口模块包括各种连接接口，用于连接外部设备和电子元件。

2.2 电源模块设计电源模块是小型可拓展式实验电源平台的核心部分。

它通常由功率放大器、开关电源、电源管理芯片和保护电路等组成。

功率放大器用于进行电压和电流输出，开关电源负责供电，电源管理芯片则用于控制电源输出的稳定性和精确性，保护电路负责对电路板和连接设备进行保护。

一种适用于课堂使用的便携式数字电子技术实验平台设计

一种适用于课堂使用的便携式数字电子技术实验平台设计随着数字技术的飞速发展，数字电子技术已经成为现代社会中不可或缺的一部分。

在学校教育中，数字电子技术的实践教学也越来越受到重视。

为了更好地帮助学生掌握数字电子技术的知识，并提高他们的实验能力，我们设计了一种适用于课堂使用的便携式数字电子技术实验平台。

该平台采用了便携式设计，方便学生们进行实验和课堂互动。

平台集成了数字电子技术实验所需的各种模块和传感器，并配备了可视化的操作界面，使学生们可以直观地了解实验过程和结果。

平台还支持与计算机或移动设备的连接，方便学生对实验数据进行分析和储存。

在实验模块方面，该平台包括了数字逻辑电路实验、数字信号处理实验、嵌入式系统实验等多个模块。

每个模块都配备了相应的电路板和外围设备，学生可以根据教师的指导进行实验操作，掌握不同领域的数字电子技术知识。

除了实验模块，平台还配备了丰富的实验教材和案例，供学生们进行参考和实践。

教材内容涵盖了数字电子技术的基础理论、实验方法和应用案例，能够帮助学生将理论知识与实践操作相结合，提高他们的学习效果。

在操作界面方面，平台采用了直观的图形化操作界面，学生可以通过触摸屏或鼠标操作进行实验控制和数据分析。

界面设计简洁明了，易于操作，使学生能够更加专注于实验过程和数据分析，提高实验效率和学习效果。

平台还配备了数据存储和共享功能，学生可以将实验数据保存在平台上，也可以通过网络与老师和同学分享实验结果，促进学生之间的合作和交流。

这种适用于课堂使用的便携式数字电子技术实验平台设计，可以有效地帮助学生进行数字电子技术实验和学习。

平台集成了实验模块、教材案例和操作界面，使学生能够全面地掌握数字电子技术的知识和技能，提高他们的实验能力和创新意识。

平台的便携式设计也使其更加适合课堂教学和实验课程的开展，为教师和学生提供了一种高效、便利的实验教学工具。

希望这种便携式数字电子技术实验平台能够为学生的学习和成长带来更多的便利和帮助。

一种小型可拓展式实验电源平台的设计

一种小型可拓展式实验电源平台的设计随着科学技术的不断发展，实验电源在科研、教学和工程领域中起着非常重要的作用。

小型实验电源平台的设计，对于满足实验需求、提高工作效率、降低成本以及方便携带使用都具有重要意义。

本文将从可拓展性、小型化、功率输出等方面，介绍一种小型可拓展式实验电源平台的设计。

一、平台结构小型可拓展式实验电源平台由外壳、电路板、显示屏、旋钮开关、连接端口等部分组成。

外壳采用铝合金材质，具有良好的散热性和稳定性。

电路板采用高品质的电子元件，保证了电源的稳定性和可靠性。

显示屏采用高清液晶显示屏，能够清晰显示电源的参数和工作状态。

旋钮开关和连接端口布置在外壳的侧面，方便进行操作和连接。

二、特点1. 可拓展性：小型可拓展式实验电源平台具有多种可扩展功能，能够满足不同实验需求。

可以通过连接外部模块扩展输入输出端口数量，可以通过连接电流传感器实现电流监测功能，还可以通过连接其他外部设备实现数据采集和控制功能。

这种可拓展性大大提高了电源的灵活性和适用性，使其能够适应多样化的实验需求。

2. 小型化：小型可拓展式实验电源平台具有紧凑的外形尺寸和轻便的重量，方便携带使用。

它可以放在实验台上、桌面上甚至随身携带，为用户提供了更大的灵活性和便利性。

小型化设计也有利于减少成本和节约空间，适合教学和实验室场景的使用。

3. 高性能：小型可拓展式实验电源平台具有良好的功率输出性能。

它能够提供稳定的直流电压和电流输出，满足各种实验的电源需求。

它还具有高精度的电压、电流、功率等参数测量功能，能够准确地反映电源的工作状态。

三、工作原理小型可拓展式实验电源平台的工作原理主要是通过内部的电子电路，对输入的交流电进行整流、稳压、过载保护等处理，最终输出稳定的直流电。

它还配备了微处理器控制模块，能够实现对电源的参数设置、监测和控制。

用户可以通过旋钮开关进行参数调节，通过显示屏实时查看电源的工作状态和参数值。

四、应用场景小型可拓展式实验电源平台适用于各种科研、教学和工程领域的实验需求。

电路实验教学平台设计

电路实验教学平台设计1. 引言电路实验教学在电子与通信工程等相关领域起着重要的作用。

传统的实验教学方式存在一些问题，如实验设备有限、实验操作繁琐、实验成本高昂等。

为了解决这些问题，设计一个高效、便捷、低成本的电路实验教学平台变得尤为重要。

本文将探讨电路实验教学平台的设计原理和功能。

2. 设计目标本文所设计的电路实验教学平台具备以下目标：- 提供多种实验电路的搭建和调试功能；- 实现远程访问和控制，方便教师对学生的实验操作进行监控和指导；- 提供实验报告的撰写和提交功能；- 支持多种实验评估方法，如实时评估和自动评估；- 提供学生讨论和合作的环境。

3. 系统架构电路实验教学平台的系统架构包含以下模块：- 服务器端：负责接收学生实验的操作指令，与实验设备进行通信，并将实验结果返回给学生客户端。

- 学生客户端：安装在学生的计算机或移动设备上，用于远程访问电路实验教学平台，并进行实验操作。

- 教师客户端：安装在教师的计算机或移动设备上，用于监控学生的实验操作、批改实验报告等。

- 数据库：存储学生的实验数据、实验报告等。

4. 功能介绍4.1 实验电路搭建与调试学生可以在学生客户端上选择不同的实验电路，并进行电路元件的拖拽和连接。

通过虚拟仪器和虚拟仪表，在客户端上模拟实验仪器的实时数据显示。

学生可以通过调整电路元件参数，观察和记录电路的实验现象。

4.2 远程访问和控制学生可以通过学生客户端进行远程访问电路实验教学平台，而不限制于实验室中使用特定的设备。

教师可通过教师客户端监控学生实验操作，发现和解决问题，并给予及时的指导和反馈。

4.3 实验报告撰写和提交学生可以在学生客户端上撰写实验报告，并进行文字录入、数学公式编辑、实验现象记录和实验数据分析。

学生可以将实验报告保存在本地或提交给教师进行批改。

4.4 实验评估教师可以通过教师客户端对学生的实验进行实时评估，包括实验操作的正确性和数据分析的准确性。

教师也可以使用自动评估功能，根据预设的评估规则对学生的实验报告进行评估并给出相应的得分。

数字型感应加热电源方案分享之驱动设计

数字型感应加热电源方案分享之驱动设计
在昨天的方案分享中，我们为大家分享了一种数字型感应加热电源的主电路设计情况，并针对这一中频感应加热电源的运行驱动原理进行了简要分析和介绍。

在今天的文章中，我们将会就这一数字型感应加热电源的驱动电路以及控制电路设计情况，展开详细介绍，希望通过今天和昨天的技术分享，为各位工程师的产品设计工作提供一定帮助。

在本文所设计的这一数字式感应加热电源中，我们所设计的主电路结构如下图图1所示，而感应加热器的控制电路结构如图2所示。

从图2中可以看到，其控制电路主要由主控制器外围扩展电路、斩波调功控制、逆变桥控制、IGBT驱动电路、负载匹配电路、电流及频率检测电路、保护电路、键盘显示及系统电源等环节组成。

图1 10kHz/150kW感应加热电源主电路
图2 感应加热电源控制电路结构图
在这一数字式感应加热电源的控制精度，我们所采用的是微控制器型号为DS80C320，这一型号的微控制器是一种为电机、逆变器等控制而推出的高性能的数字信号处理器，适合嵌入式系统使用。

其本身每个机器的周期时钟数为4个，高达33MHz。

提供了较为完美的全比较单元，PWM波形可以直接用来产生输出波形。

另外，高速捕获单元很容易捕获到输入脉冲的时间，从而能精确地读入脉冲的周期。