上变频器设计

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宽带数字上变频器的设计与实现

宽带数字上变频器的设计与实现
21 0 1年 第 4期 ( 第 1 0期 ) 总 4
大 众 科 技
DA ZHONG KEJ
No 4, 01 . 2 1
( muai l N .4 ) Cu lt ey o1 0 v
宽 潆数 亨 上 交叛 器
曲 设 计 与 寞 观
雷 洪 涛 ’ 张桂 花
(. 1 电子科技大 学,9) 1 1成都 6 1 3 ;2成都 火控技 术 中心 ,四川 成都 6 0 0 ) 17 1 . 10 0
纹 被
阻 带 >8d -0b
入的复基带信号采样 率相对较 低,通常是数字调制的符号率 ,
不 能 满 足 射 频 发 射 的 要 求 。所 以通 常 基 带 信 号 要 经 过 滤 波 和 内插 , 然后 被转 换成 一个 更 高 的采 样 率 , 从 而 调 制 到 N 0 的 C 中 频载 波 频 率 。 由于 L E下 行 多采 用 零 中频 的 方案 , 因此 不 T 需要 N 0进 行 混 频 , 只 需 要进 行 滤 波 和 内插 。3 P 准 规 定 C G P标 L E 单 载 波 2 M带 宽 的 基 带 采 样 率 为 3 . 2 s s 因 此 需 要 进 T 0 0 7M p ,
( )数字 上 变频滤 波器 设计 三
数 字 上 变 频 器 的 滤 波 器 分 为 通 道 滤 波 器 和 内插 滤 波 器 两
种 ,通道滤波器完成基带信 号的频谱整型 ,通常 由 F R实现 。 I 内插滤波器完成 信号采样率变换和 滤波功能 ,可 以用 半带滤
波 器来 实现 。
1通道滤波器 .
将代码 自动生成 ,加载到 F G 中进 行验证 。 P A 【 关键 词 】数 字上变频 ;内插 ;半带滤波器 ;软件 无线 电

变频器设计方案

变频器设计方案

变频器设计方案硬件部分:本实验所设计的变频器输入电压为单相220v,50Hz交流电,输出也为单相。

变频器的设计要以变频器的带动对象电动机为最终出发点和落脚点(对本实验而言,则选用三相异步电动机),为此首先确定本实验所设计的变频器最大带动额定功率为400W的电动机。

由计算公式得:电动机额定电流的大小为:400/(0.85×0.9×220)=2.4A。

而变频器的选用应以电动机的额定电流为依据,只要在功率容量相当的情况下,变频器的电流能够能够承受电动机的额定电流即可。

变频器的具体设计:1:主电路部分(电能变换部分):由单相整流桥,平波电容和逆变桥(本实验采用智能功率模块IPM)组成。

(1):单相整流桥。

完成220v,50HZ交流电向直流电的转换,由于其后连接的平波电容的影响使得整流桥只在一段时间内导通,而流过整流桥的电流瞬时则可达到负载电流的2倍左右(对本实验而言,可达到5.8A),兼顾考虑整流桥的耐压值(对本实验而言,可达到220v×1.414=310v),故需选用6A,400V的单相整流桥。

(2):平波电容。

用于滤去整流输出电压中的纹波,本实验采用电容滤波电路。

考虑到要满足RC》(3~5)T/2,故电容的容量需大于182uF,而兼顾电容的耐压值(对本实验而言,可达到220v×1.414=310v),故需选用200uF 的电解电容。

(3):逆变桥(IPM)。

IPM在选用时,首先是根据变频电源的容量(负载的额定功率),同时也要考虑到供电电源容量,确定其额定值和最大值,然后选择具体的型号。

选型时,有两个主要方面需要考虑。

根据IPM的过流动作数值以确定峰值电流及适当的热设计,以保证结温峰值永远小于最大结温额定值,使基板温度永远低于过热动作数值。

负载电流最大峰值:Ic=400×1.5×1.414×1.2/0.9×0.85×220=6.05A,故选用三菱10A的智能功率模块。

数字上变频器的应用设计

数字上变频器的应用设计
数 字 上 变 频器 的应 用设 计
陈巧 云要 对 数 字上 变 频器 工 作原 理 以及 实 际应 用 中发 挥 的 和 实 际应 用为例 , 在下 面进 行简 要分析 。 作 用进 行 简 要 分 析 ,着 重 对其 具 有 的独 特 内部 结 构 和 内 插 滤 波器 所 A D 9 8 5 6将 高速 3 2位 N C O 器 以及 其他 诸 多 的 DS P 拥 有 的 特 点 进 行 阐述 , 再举 A n a l o g D e v i c e公 司 生 产 的数 字 正 交 上 功 能完 美 地在 同_ 块芯 片上 进 行 了集成 , 得 到 了功 能更加 变频器 A D 9 8 5 6作 为 典 型 的例 子 , 对 其 功 能 以及 设 计 方 法 进 行 简 要
数 字上 变频 器是 由两 个 主要 部 分组 成 的 , 第 一个 部 分
率得 到升 高或者 是 降低 的能力 , 而在 AD 9 8 5 6内部组 成部
排 列 ,送 入 A D 9 8 5 6的数据输 入端 口 , 由
AD 9 8 5 6完 成 上 变 。
内插效 果
2 数 字上 变频 器 A D9 8 5 6的 主要 功能 与组成 如 今 市面 上 生产 数 字上 变频 器 的厂 家不 是很 多 , 其中 来。 比较 知名 的 有 i n t e r s i l 公司 的 H S P 5 0 2 1 5 . AD 公 司 的上 变


图2 A D9 8 5 6组 成 框 图
AD 9 8 5 6在 内 部 中 安 装着 具 有 三个 级 连 的半 带滤 波 低 的数 据 采样 率 提升 起来 , 然 后再 利 用低通 滤 波器 把 内插 器, 加 入 这种 仪 器 之后 , 原 本 的数据 采样 率 可 以得 到 4 ~ 8 环 节里 面 产 生 出来 的带 有不利 影 Ⅱ 向 的噪 音全 部清 除 干净 , 倍 的有 效提 高 , ( 其 中任 何 一 个 H B F都 可 以有效 地 提 高数 最 终将 得 到 的信号 和 正 交载波 信 号两 者放 在 一起 混频 , 这 据 采样 率 两倍) 。 C I C滤波 器在 多速 率信号 处理环 节 当 中是 样一来 , 全 部 数 字 混频 需要 完 成 的工 序 就 全部 就 绪 , 只要 个 非 常重 要 的组 成部 分 , CI C 内部往 往 具 有着 不尽 相 同 再通过 D AC把 上面 得到 的信 号放 到 中频 输 出 中直接 进行 的结 构 , 这样 就使 得 它无 形 当中拥 有 了可 以使数 据 的采样

变频器设计方案

变频器设计方案

变频器设计方案变频器是一种电力调节装置,用于改变电源频率以驱动电机。

变频器的设计方案是指构建一个高效、可靠的变频器的方案。

下面是一个700字的变频器设计方案:一、需求分析根据客户需求,设计一个适用于工业生产的变频器,具有高效率、稳定性强、负载适应性好等特点。

二、硬件设计1. 选择合适的功率等级:根据负载需求和工作环境,选择变频器的功率等级。

考虑负载的起动、加速、负荷变化等因素。

2. 选用高品质元器件:选用高品质的电子元器件,如IGBT、电容器、电感器等,以保证变频器的稳定性和长寿命。

3. 确定电源电压:根据工作环境的电源电压,确定变频器的输入电压范围,选择合适的电源电压。

4. 控制电路设计:设计变频器的控制电路,实现对输入电源频率的调节和电机转速的控制。

考虑使用微控制器或FPGA芯片等实现精确的控制。

5. 散热设计:根据变频器的功率和工作温度要求,设计散热器和风扇等散热装置,保证变频器的散热效果。

三、软件设计1. 控制算法设计:根据变频器的工作要求,设计合适的控制算法,实现对电机的精确控制。

可采用PID算法或模糊控制算法等。

2. 界面设计:设计变频器的人机界面,实现对变频器参数的设定和监控。

可采用触摸屏或按钮等。

3. 故障保护设计:根据变频器的使用环境和故障发生的概率,设计相应的故障保护机制,保护变频器和电机安全。

四、测试与调试1. 制作变频器样机:根据设计方案,制作变频器的样机,搭建相应的测试平台。

2. 测试参数:设置不同的负载条件,测试变频器的工作性能,包括输出功率、效率、调节范围、稳定性等。

3. 优化调试:根据测试结果,对变频器进行调试和优化,改善其性能和稳定性。

五、安全性评估1. 安规认证:进行安全性评估,符合相关安全标准和认证要求。

2. 环境适应性测试:测试变频器在不同工作环境下的适应性,包括温度、湿度、电源波动等。

3. 故障分析与解决:对变频器可能出现的故障进行分析和解决方案的设计,确保使用过程中的可靠性和安全性。

变频器技术课程设计

变频器技术课程设计

变频器技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握变频器技术的基本原理,理解变频器在电机控制中的应用和重要性。

2. 使学生了解变频器的电路构成、工作过程及主要参数设置,能结合实际案例分析其功能和应用。

3. 引导学生掌握变频调速的原理,学会进行简单的变频器编程和调试。

技能目标:1. 培养学生运用变频器技术解决实际问题的能力,能进行简单的系统调试和故障排查。

2. 提高学生的动手操作能力,使其能独立完成变频器的安装、调试和运行。

3. 培养学生团队协作和沟通能力,能在小组项目中共同解决问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对变频器技术及相关工程领域的兴趣,激发其学习热情。

2. 引导学生树立安全意识,遵循工程实践中的规范操作,养成良好的工程素养。

3. 培养学生具备节能环保意识,理解变频器技术在实际应用中对节能减排的意义。

分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为实践性较强的课程,旨在培养学生的动手操作能力和实际问题解决能力。

学生处于中等职业学校或技工学校年级,具备一定的电工电子基础知识和技能。

教学要求注重理论与实践相结合,以学生为主体,充分调动学生的积极性、主动性和创造性。

二、教学内容1. 变频器技术基本原理:介绍变频器的工作原理、电路构成,重点讲解变频器的调制方式、逆变器的工作过程。

教材章节:第一章 变频器技术概述2. 变频器的主要参数设置:学习变频器的各项参数设置,如频率、电压、电流等,以及如何根据实际需求进行参数调整。

教材章节:第二章 变频器参数设置与调整3. 变频调速原理:讲解变频调速的基本原理,分析调速方法及其优缺点。

教材章节:第三章 变频调速原理4. 变频器编程与调试:学习变频器的编程方法,掌握基本的调试技巧,了解故障排除方法。

教材章节:第四章 变频器编程与调试5. 变频器在实际应用案例分析:分析变频器在工业、农业、日常生活等领域的应用案例,了解其节能减排效果。

教材章节:第五章 变频器应用案例分析6. 实践操作:安排学生进行变频器安装、调试、运行等实践操作,提高学生的动手能力。

变频器控制电路设计方法(1)

变频器控制电路设计方法(1)

控制线路的设计方法
功能添加法 较简单的控制线路 步进逻辑公式法 多个工作过程自动循环的复杂线路
功能添加法举例说明
设计要求: 1、有两台电动机,正转运行, 2、第一台电机必须先开后停,正常停车为 斜坡停车。 3、如果任何一台电机过载时,两台电机同 时快速停车。
设计两个能独立开停的控制线路
第三次添加功能——加过载同时停车 过载保护可以在Set-ttd参数设置电机热态阈值, 然后用变频器的内部继电器R1(或R2)停车, 即设置R1参数为I-O-r1=tSA(达到热态阈值)。 由于正常停车与过载停车停车模式与停车时间均 不相同,所以过载时应通过逻辑输入快速停车, 设置Fun-StC-FSt=LI5,即分配变频器的输入 端子LI5为过载停车端子
第三次添加功能后,虽然过载后两台电机 能快速停车,但停车后1KA、2KA线圈仍 处于吸合状态,无法重新起动,除非先按 下按钮2SB1和1SB1,使1KA、2KA线圈失 电,很不方便。我们可以用KA的触点使 1KA、2KA线圈自动失电,主电路不变
第四次添加功能——过载停车后,1KA、2KA线 圈自动失电
第二次添加功能——第一台电机不能先停。将 2KA的常开触点与停车按钮1SB1并联
第三次添加功能——加过载同时停车 过载保护可以在Set-ttd参数设置电机热态阈值, 然后用变频器的内部继电器R1(或R2)停车, 即设置R1参数为I-O-r1=tSA(达到热态阈值)。 由于正常停车与过载停车停车模式与停车时间均 不相同,所以过载时应通过逻辑输入快速停车, 设置Fun-StC-FSt=LI5,即分配变频器的输入 端子LI5为过载停车端子
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UHF频段上变频器的设计与实现

UHF频段上变频器的设计与实现

Key W o r ds: ph se a n o i s e ;o u t pu t po we r a t l d B c o mp r e s s i o n po i nt ;c ombi n a t i on i n t e r f e r e nc e .
在微波通信系统 中, 一般将信 号的编解码 、 调 制解调、 滤波等功 能在 中频或较低 的频率进行 , 然后通过上变频器将微波调制信号发 射到 空中。 由于混频器 的非线性 , 在上变频电路 中会产生大量交调 分量信号 , 变频次数越多 , 交调分量越丰富 , 如果交调分量功率过大 且落入信号 的通带 内, 将严重影响信号。 因此 , 合理有效 的选择变频 方案在设计上变频 电路模块 中占有至关重要的地 位。 此外 , 在进 行 上变频变换 的过程 中还要求尽可能的不要对信号本身的特性产 生 影响 , 对变频模块 的幅频特性 、 线性度 等指标也有着严格的要求 。
c h a r a c t e r i s t i c s i n t he p r oc e s s o fu p—c on v e r s i o n. The UH F u p —c o nv e r t e r a d o p t s t h e d ua l —c o n v e r s i on s c h e me t o p r e ve n t t h e l o c a l o s c i l l a t o r s i na g l s ro f m f a l l i ng i n t h e ba n d. By me a n s of at r io n a l a l l oc a io t n o ff r e qu e nc y a nd l e v e l a n d b y u s e o f a p pr o pr ia t e e l e c t r o n i c d e v i c e s ,t h e c omb i na ion t i nt e r f e r e n c e s r e s u l t e d b y mi xi ng n on l i n e a r i t y a nd he t o ut p u t s p u s r a r e d e c r e a s e d. The t e s t r e s u l t s s h o w t h a t he t s c h e me i s f e a s i bl e a n d s a i t s i f e d wi t h t he i n de x r e q ui r e me n t s .

变频器课程设计报告

变频器课程设计报告

变频器课程设计报告设计题目:变频器多段转速控制姓名:邸维汉学号:1020103304班级:自动化21091学院:无锡职业技术学院目录一、设计目的 (1)二、设计要求 (3)三、设计内容 (6)1、变频器多段转速的原理图 (6)2、三菱PLC控制的梯形图 (7)3、变频器参数的设定 (9)四、总结 (12)1、注意的地方 (12)2、体会和收获 (16)一、设计目的1、掌握变频器多段转速控制的硬件实现方法2、掌握变频器多段转速运行的变频器参数设定3、掌握三菱PLC控制变频器多段转速运行的实现二、设计要求1、在变频器六段转速运行完后,变频器再停止100s后,再循环运行;当按下停止按钮时,变频器停止。

2、使用三菱PLC编写变频器多段转速运行的程序3、实现变频器多段转速的参数设定4、三菱PLC的外部接线图的绘制5、变频器六段转速的频率和时间的设定如下图:三、设计内容1、变频器多段转速的原理图2、三菱PLC控制的梯形图(1)I/O分配表(2)梯形图3、变频器参数的设定四、总结1、注意的地方(1)、变频器与三菱PLC外部连接时,在COM口连接不要混淆。

(2)、在手动和自动时,要分析透彻。

(3)、在设置变频器参数时,还是先恢复工厂设置比较好点。

2、体会和收获在多段转速的设定中,我添加了手动和自动的选择。

通过绘制PLC与变频器的外部连接,熟悉了多段转速中变频器的参数设定,同时我也掌握了三菱PLC与变频器的连接与控制。

老师让我们自己设计,能锻炼同学们的设计思维和实践能力,更能使我们独立思考。

变频器设计方案

变频器设计方案

1. 引言变频器(Variable Frequency Drive,VFD)是一种通过控制电源电压和频率来实现电机转速调节的设备。

它在工业控制领域中广泛应用,能够提供高效、精准的电机控制,实现节能和增强设备性能的目标。

本文将介绍一个典型的变频器设计方案,包括硬件和软件设计。

2. 变频器硬件设计2.1 电源电路设计变频器需要提供稳定的电源供电,同时还需要保护电机和电源不受电网的干扰和故障。

在电源电路设计中,需要考虑以下几个关键因素:•电源的稳定性和可靠性:选择高质量的电源组件,如电容、电感和变压器,以确保电源的输出电压和频率的稳定性。

•过电压和过电流保护:使用快速保险丝或保护电路来防止电机和电源过载。

•滤波电路:采用电源滤波器来消除电网中的高频噪声和干扰。

2.2 控制电路设计控制电路是变频器的核心部分,负责接收用户输入的指令,并通过 PWM(脉宽调制)技术来控制电源的输出电压和频率。

在控制电路设计中,需要考虑以下几个关键因素:•微控制器选择:选择适合的微控制器来执行电机控制算法。

常用的微控制器有 PIC、AVR 和 STM32 等。

•PWM生成:使用微控制器的定时器和输出比较器来生成 PWM 信号,并根据用户的输入来调节占空比和频率。

•保护功能:设计过流、过温和电机转速保护功能,以保护电机和变频器免受损坏。

2.3 输出级设计输出级负责将控制电路生成的 PWM 信号转换为高压交流信号驱动电机。

它由功率半导体器件(如 IGBT 或 MOSFET)、保护电路和电路保护元件组成。

在输出级设计中,需要考虑以下几个关键因素:•功率器件选择:根据电机的功率和工作特性选择合适的功率半导体器件,以提供足够的电流和电压。

•温度管理:设计散热器和风扇来控制功率器件的温度,在高负载情况下保持电路的稳定性。

•短路和过电流保护:使用保护电路来检测电机的过电流和短路,及时切断输出电路,以保护电机和变频器。

3. 变频器软件设计变频器的软件设计主要包括电机控制算法和用户界面设计。

变频器 毕业设计

变频器 毕业设计

变频器毕业设计变频器是一种电气设备,广泛应用于各个领域,如工业生产、交通运输、家用电器等。

它的作用是调节电源的频率,从而改变电机的转速。

在我即将毕业的专业中,我选择了变频器作为我的毕业设计课题,下面我将分享一些关于变频器的基本原理、应用领域以及我对于这个课题的研究思路。

首先,让我们来了解一下变频器的基本原理。

变频器通过改变电源的频率,可以控制电机的转速。

它包括一个整流器、一个滤波器和一个逆变器。

整流器将交流电转换为直流电,滤波器用于消除电源中的噪声和干扰,逆变器则将直流电转换为可调频率的交流电供给电机。

通过调节逆变器的输出频率,我们可以实现对电机转速的精确控制。

变频器在各个领域都有广泛的应用。

在工业生产中,变频器可以用于控制电机的转速,从而实现生产线的自动化和高效运行。

在交通运输领域,变频器可以用于电动汽车的驱动系统,提高车辆的能效和驾驶舒适度。

在家用电器中,变频器可以用于空调、洗衣机等电器的控制,提供更加智能和节能的使用体验。

对于我的毕业设计课题,我计划研究变频器在工业生产中的应用。

我将选择一个具体的生产线进行研究,通过安装变频器来控制电机的转速,实现生产线的自动化和高效运行。

我将首先进行相关文献的调研,了解变频器在工业生产中的应用案例和最新研究成果。

然后,我将进行实地调研,了解该生产线的具体情况和需求。

根据实地调研的结果,我将设计并搭建一个变频器控制系统,并进行实验验证。

最后,我将对实验结果进行分析和总结,提出改进措施和建议。

在进行毕业设计的过程中,我将面临一些挑战和困难。

首先,我需要充分了解变频器的原理和工作方式,以及与之相关的电气知识。

这需要我进行大量的学习和实践,提高自己的专业能力。

其次,我需要与企业或工厂进行合作,获得实地调研的机会和数据支持。

这需要我具备一定的沟通和协调能力,与相关方面建立良好的合作关系。

最后,我需要进行大量的实验和数据分析,这需要我具备一定的实验技能和数据处理能力。

变频器控制系统的设计要点

变频器控制系统的设计要点

变频器控制系统的设计要点在现代工业生产中普遍使用的变频器可以调节电机的转速和运行,能有效节约能源,降低生产成本。

这里将介绍变频器控制系统的设计要点,以及如何在设计中考虑到不同的应用场景。

一、变频器控制系统设计要点1. 电机类型:在变频器控制系统设计之前,需要考虑待控制的电机类型。

不同的电机类型可能会有不同的参数和特性,需要根据不同的电机类型选择合适的变频器。

2. 额定功率:在设计变频器控制系统时,应该考虑待控制电机的额定功率和最大扭矩,这些参数将直接影响到变频器的选择。

3. 控制方式:变频器控制系统可以采用不同的控制方式,如速度控制、转矩控制、位置控制等。

根据应用场景的不同,需要选择合适的控制方式。

4. 速度范围:变频器可以实现宽范围的速度调节,但是需要考虑待控制电机的速度范围,以及在实际应用中可能出现的速度低下和高速过载等情况。

5. 过载能力:在设计变频器控制系统时,需要考虑电机在运行时可能面临的过载情况。

因此,变频器的额定负载能力和过载能力需要满足实际应用要求。

6. 环境条件:在变频器控制系统设计中,环境因素如温度、湿度、电磁干扰等都需要考虑。

设计时应根据实际应用场景选择防护等级和屏蔽措施等。

二、不同应用场景下的变频器控制系统设计1. 泵站控制系统:在泵站控制系统中,变频器需要实现流量控制和压力控制。

因此,需要选择可靠的流量传感器和压力传感器,并根据不同的管道条件进行参数调整。

2. 空调系统控制:在空调系统中,需要变频器控制风机和冷凝泵的转速。

需要考虑不同的温度和湿度条件下,空调系统的运行要求,并选择合适的变频器控制方案。

3. 电梯系统控制:在电梯系统中,需要变频器控制电梯的运行速度和开关门动作。

考虑到电梯系统的安全性能和通行效率,需要选择具有高精度控制和抗干扰能力的变频器。

结论:总之,变频器控制系统设计的关键在于选择合适的变频器,并根据实际应用场景选择合适的控制方式和参数调整。

对于不同的应用场景,需要考虑到不同的环境条件和操作要求,以实现最佳的控制效果。

C波段宽带上变频器的集成化设计

C波段宽带上变频器的集成化设计

( . 8Ree r hI s t t o ET No 3 sa c n t ue f C C,He e 2 0 8 , h n ) i f i 3 0 8 C ia
Ab ta t: I hi a ra nt gr t d C— a oa a — on re sr aie src n t s p pe n i e a e b nd br db nd up c ve t ri e lz d. Thel v lofi e r ton e e nt g a i i m p o e e tc lt a ii s i r v d by v r ia r nston. The ve tc l r nsto i sm ult d by c ri a ta iin s i a e om m e ca s t a e r il ofw r H FSS. T h e
微波 集成 电路 (DMI 可 以很 大 程 度地 提 高 电路 3 C)
1 引 言
在雷达 、 导航 、 信 和 其 他 系 统 中 , 常 需 要 通 常
将 低频 信 号 变 换 为微 波 信 号 , 成 这 一 频 率 变 换 完 的设备 主 要有 上 变 频 器 。上 变 频 器 是 发 射链 路 中
( 国 电子 科 技 集 团 公 司 第 三 十 八 研 究 所 , 徽 合肥 2 0 8 ) 中 安 3 0 8
摘 要 :介 绍 了一 种 c 波段 宽 带 上 变频 器 的 集 成 化 设 计 。利 用垂 直过 渡 的 形 式 提 高 了模 块 的 集 成 度 。 用 HF S对 垂 直 过 渡 进 行 了仿 真 , 果 表 明在 整 个 c波 段 内 , 入 、 出驻 波 小 于 1 O 。上 变频 器 采 用 上 、 S 结 输 输 .7

上下变频设计参考书

上下变频设计参考书

《上下变频设计参考书》
一、引言
上下变频技术是电子通信领域中的一项重要技术,被广泛应用于无线通信、雷达、音频处理等众多领域。

本书旨在为读者提供关于上下变频技术的全面、深入的理解,并介绍其在实际应用中的设计方法和技巧。

二、上下变频基本原理
上下变频是通过改变信号频率来适应不同通信系统需求的一种技术。

本章节将详细介绍上下变频的基本原理,包括变频器的基本结构、工作原理、性能参数等。

三、上变频设计
上变频是将低频信号转换为高频信号的过程。

本章节将深入探讨上变频器的设计原理,包括滤波器设计、调制方式选择、本振电路设计等内容,并提供相应的设计实例和案例分析。

四、下变频设计
下变频是将高频信号转换为低频信号的过程。

本章节将详细介绍下变频器的设计原理,包括前端电路设计、解调方式选择、滤波器等内容的探讨,同样提供相应的设计实例和案例分析。

五、上下变频技术应用
上下变频技术在通信领域的应用广泛而深入,包括在无线通信、雷达系统、音频处理等领域的应用。

本章节将介绍上下变频技术在这些领域中的具体应用,并分析其在实际应用中的优缺点。

六、实验与测试
本章节将介绍上下变频器实验与测试的基本方法,包括实验设备搭建、测试指标制定、数据处理等,以便读者能够更好地理解和应用本书中所介绍的理论知识。

七、总结与展望
本书对上下变频技术进行了全面而深入的探讨,从基本原理到设计方法,再到实际应用,希望为读者提供一个系统的上下变频知识体系。

最后,我们将总结全书的内容,并对未来上下变频技术的发展进行展望。

《变频器》教案

《变频器》教案

《变频器》教案教案:《变频器》一、教学内容本节课的教学内容来自于教材第四章《电气控制技术》中的第三节《变频器》。

本节课的主要内容包括:1. 变频器的概述和工作原理2. 变频器的结构组成和功能特点3. 变频器的接线方式和应用领域4. 变频器的操作和维护二、教学目标1. 使学生了解变频器的概述和工作原理,理解变频器在工业控制中的应用。

2. 使学生掌握变频器的结构组成和功能特点,能够正确选择和使用变频器。

3. 培养学生具备变频器的接线能力,能够进行简单的变频器调试和维护。

三、教学难点与重点重点:变频器的结构组成、功能特点、接线方式和应用领域。

难点:变频器的工作原理、操作和维护。

四、教具与学具准备教具:变频器教学模型、示波器、电路图。

学具:笔记本电脑、变频器操作手册。

五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示一个使用变频器的电机调速实例,使学生了解变频器在实际应用中的重要性。

2. 理论讲解:介绍变频器的概述、工作原理、结构组成和功能特点。

3. 示例演示:使用示波器展示变频器的工作原理和调速过程。

4. 操作练习:学生分组进行变频器的接线和操作练习,掌握变频器的使用方法。

5. 应用讲解:介绍变频器在不同领域的应用实例,如电梯、风机、水泵等。

6. 调试与维护:讲解变频器的调试和维护方法,培养学生具备变频器的故障排查能力。

7. 随堂练习:布置一些关于变频器的选择题和操作题,巩固所学知识。

六、板书设计板书内容主要包括变频器的概述、工作原理、结构组成、功能特点、接线方式和应用领域。

板书设计要简洁明了,突出重点。

七、作业设计1. 请简要描述变频器的工作原理。

2. 请列出变频器的结构组成和功能特点。

4. 请举例说明变频器在电梯、风机、水泵等领域的应用。

5. 请简述变频器的调试和维护方法。

八、课后反思及拓展延伸课后反思:本节课通过实践情景引入,使学生了解了变频器在实际应用中的重要性。

在理论讲解环节,学生对变频器的概述、工作原理、结构组成和功能特点有了深入的认识。

交流变频器的设计与制作

交流变频器的设计与制作

交流变频器的设计与制作交流变频器是一种电力电子器件,用于调节交流电机的转速或转矩。

通过控制电压和频率的变化,交流变频器能够实现电机的精确控制,从而实现节能、降噪和提高效率的目的。

下面我们将详细介绍交流变频器的设计与制作过程。

一、交流变频器的设计1.系统需求分析:首先,我们需要明确交流变频器的设计要求和需求,包括输出功率、变频范围、效率、响应速度等。

根据不同应用场景的需求,确定变频器的主要参数和性能指标。

2.选型和组件选择:根据系统需求,选择适合的变频器芯片或模块,比如IGBT驱动芯片、PWM控制芯片等。

同时,根据变频器的容量和需求,选择适当的电容、电感、电阻等外围元件。

3.电路设计:根据选型结果,设计变频器的电路结构和控制策略。

通过分析电路原理图,确定连接方式和电路布局,并进行仿真分析,验证设计的可行性和稳定性。

4.控制策略设计:根据系统需求和电路设计,选择合适的控制策略,比如频率闭环控制、矢量控制等。

设计控制算法,并根据实际需求优化参数,提高系统的稳定性和响应速度。

5.PCB设计与布局:根据电路设计,进行PCB的设计与布局。

将各个组件和连接线路布置在PCB上,并考虑到电磁兼容性、热管理、信号传输等因素,进行合理的布局和布线。

6.系统集成和调试:将设计好的电路和PCB进行组装和焊接,搭建变频器系统。

通过仪器和设备进行系统的调试和验证,校正参数、优化控制策略,确保系统能够正常工作。

二、交流变频器的制作1.元件采购:根据设计的需求清单和BOM表,采购所需的元件和器件,确保质量和性能。

2.PCB制作:根据设计好的PCB文件,制作PCB板。

可以选择自行制作或委托专业制造商进行。

3.元件焊接:根据PCB布局,将元件进行焊接。

要注意焊接质量和焊点的可靠性。

4.系统组装:将焊接好的PCB板和其他组件进行组装,搭建成完整的交流变频器系统。

5.调试和测试:对制作好的交流变频器系统进行调试和测试,验证系统的性能和功能。

Ku波段上变频组件的设计

Ku波段上变频组件的设计
(6)外形 尺寸 (7)接 口形式 (8)电源 (9)工作温度
雷达 与对 抗
2006年 第 4期
24Onlln ×95mm ×35 mm SMA_50K ± 12V
一 45℃ 一 +7O℃
到了预期设计 的 目标 。
3 低相 噪源 的设 计
低相噪源的关键指标为相位噪声 ,采用常规 FET
基波倍频至 Ku波侣段¨侣,再住¨通 过9 8滤7波6器5 4取3出21工O作 频 率。
这种方案的优势在于振荡器起振容易 ,而且在 x波段
用 Si三极管作为振荡器件 比常规 FET的相位 噪声要
好十几个分 贝,去除倍频 的相位噪声损失(6dB),用倍
频的方式在 Ku波段 相位噪声要 比直接起振 小 10dB
2 原理 框 图和设计要求
组件的原理框图如图 1。 根据原理框 图,组件是 由本振部 分、主振部分 和 SAW —VCO组成 ,本振部分是 由 Ku波段介质振荡器 经 功率 放 大 器 放 大输 出 ;主振 部 分 是 由本 振 源 和 SAW—VCO上变频而来 ,其中 SAW—VCO的振荡频率为 60MHz。本振部分的核心是 Ku波段介质振荡器 ,主振 部分的核心是上变频器和滤波器。
直接振荡 的方案 ,振荡源 的相位噪声在 一85dBc/Hz/
10kHz左右 ,虽达到要求 ,但是调试 比较 困难且高低温
下易停振 。立足于今后的批量生产 ,直接起振 的方案

不可 取 。
图 2 基 波振 荡的 输入反 射 系数
最终采用的是硅管倍频方案 ,即用 Si三极管作为
振荡器件 ,首先振 荡在 X波段 。然后通 过倍 频放大将
信号与本振信号 变频到fo一60MHz。由组件的电路

Ka波段集成上变频器的设计的开题报告

Ka波段集成上变频器的设计的开题报告

Ka波段集成上变频器的设计的开题报告题目: Ka波段集成上变频器的设计摘要:本文介绍了Ka波段集成变频器的设计,该设计需要频率转换,并使用高阻抗谐振器和多级放大器进行信号放大。

该变频器将信号从L波段转换到Ka波段,可以在卫星通信系统和雷达应用中使用。

本文还介绍了变频器的主要设计参数、设计过程和仿真结果,旨在提高读者对Ka波段集成变频器设计的理解和知识。

关键词:Ka波段;集成变频器;频率转换;信号放大一、研究背景Ka波段在卫星通信、雷达应用等领域有广泛的应用,而在这些应用中,频率转换器是必不可少的一部分,其主要作用是将信号从低频段转换到高频段或者从高频段转换到低频段。

由于Ka波段的高频段特性,Ka 波段频率转换器的设计需要使用高阻抗谐振器和多级放大器进行信号放大以及降低损耗,提高转换效率和信噪比。

二、设计思路本文设计的Ka波段集成变频器需要将信号从L波段转换到Ka波段,该变频器需要增加输入驱动、频率转换和放大电路。

1. 输入驱动电路输入驱动电路需要保证输入信号的稳定性和清晰度,一般可以采用低噪声放大器进行增益放大。

2. 频率转换电路频率转换电路是变频器的核心部分,其主要作用是将信号的频率转换到目标频率,在Ka波段集成变频器中,需要使用高阻抗谐振器进行共振并抑制不需要的频率分量。

3. 放大电路放大电路用于提高信号的幅度,降低噪声和互调产物等对信号的影响,一般采用多级放大器进行信号放大。

三、设计参数1. 工作频率:27GHz2. 谐振器Q值:1003. 放大器增益:10dB4. 输入信号频率:14GHz四、设计过程1. 高阻抗谐振器的设计高阻抗谐振器的设计需要根据目标频率选择合适的电感和电容,并计算谐振器的Q值。

在设计高阻抗谐振器时,需要注意并考虑匹配网络,以平衡阻抗和相位。

2. 多级放大器的设计多级放大器的设计需要根据输入信号的幅度、目标增益的大小等因素来确定放大器的级数和放大器所需要的增益。

3. 仿真和优化对于集成变频器的设计,仿真和优化是必不可少的一步,必须通过仿真和优化来评估设计参数的性能和可行性,并优化设计参数以达到更好的性能。

变频器硬件设计方案

变频器硬件设计方案

一.设计思路通用型变频器的硬件电路主要由3部分组成:整流电路、开关电源电路以及逆变电路。

整流电路将工频交流电整流为直流,并经大电容滤波供给逆变单元; 开关电源电路为IPM和计算机控制电路供电;逆变电路是由PM50RSA120组成。

二.控制回路 1.整流电路整流电路中,输人为380V工频交流电。

YRl〜YR3为压敏电阻,用于吸收交流侧的浪涌电压,以免造成变频器损坏。

输人电源经二极管整流桥6R130G-160整流为直流,并经电的作用。

发光二极管用于指示变频器的工作状态。

Rl是启动过程中的限流电阻,由El〜E4大电容滤波后成为稳定的直流电压,再经电感和电容滤波后作为逆变单元和开关电源单元的电源。

R2和R3是为了消除电容的离散性而设置的均压电阻,同时还起到放于E1〜E4容量较大,上电瞬间相当于短路,电流很大,尺l可以限制该电流大小,电路正常状态后由继电器RLYl将该电阻短路以免增加损耗。

继电器的控制信号SHORT来自于计算机,上电后延时一定时间计算机发出该信号将电阻切除。

R1应选择大功率电阻,本电路中选择的是20W的水泥电阻,而且为了散热该电阻安装时应悬空。

电路中的+5V、+12V和±15V电压是由开关电源提供的电压。

LVl是电压传感器,用于采集整流电压值,供检测和确定控制算法用。

UDCM是电压传感器的输出信号。

通过外接插排连接至外接计算机控制电路。

2.开关电路输出电压进行变换,为IPM 模块和外接的计算机控制电路提供电源,提供的电压为土该电路主要由PWM控制器TL3842P、MOSFETK1317和开关变压器组成, 其功能是对整流电路的流15V、+1直2V、+5v。

3.IPM 的控制电路在电路中,HCPL4504是高速光耦,隔离计算机信号与变频器控制板,LM 、UM 是算机输入,控制对应的IGBT 导通的控制信号,VNI 、WN 、F0、VNC 为对应IGBT 的信号引脚。

P521是光电隔离器件,其输出信号FOUT 是错误信号,表明IPM 内部 出现错误,通过计算机响应进行错误处理。

变频器电路设计、计算及一些经验

变频器电路设计、计算及一些经验

图 3 模块的驱动与保护
驱动脉冲 WG3#低电平有效时,B 点为低电平。当 IGBT 正常开通时,CE 间电压较低 (一般为 1.7~3V) ,W 点电位较低,C 点是 15V 的高电平,则 A 点经 3k 和 510 欧电阻分 压得到 1 个电压约为 5V(2+0.7+2),该电压不足以导致反向器翻转,点 F 保持高电平,三极 管不导通,FO 为高电平;若 IGBT 发生短路故障,CE 间电压 VCE 增大,导致 A 点电平升 高,达到反向器的翻转电平,从而使 F 点为低,三极管导通,FO 输出为低,从而产生故障 信号,同时 B 点也变成高电平,将该 IGBT 驱动脉冲封锁,达到保护 IGBT 的目的。 D 点到 B 点的反馈起个增强稳定的作用,去掉影响也不大。 电压保护: 一般而言, 变频器对瞬时超过模块耐压的过电压没有好的防止方法, 超过模块耐压的瞬 时过电压很容易导致模块电压击穿损坏。 对母线瞬时过电压一般在母线上并高频吸收电容保 护模块。见图 1 中的电容 C。其他的吸收形式如 RC 吸收、RCD 吸收在变频器中都不常用。 慎重选择吸收电路的形式并仔细选择吸收电容的型号、容量、耐压及厂家。一般耐压选 为 1600V 的 CBB 电容,电容量跟变频器容量和结构有关,0.47~10uF,大小不等。 IGBT 等逆变元件吸收电容的要求:
2、逆变桥元件的保护
电流保护: 一般采用电流检测保护 (要求整个保护环节响应速度满足元件的规格要求) , 如快速霍尔电流检测保护,VCE保护等。 霍尔电流检测保护可以在软件中处理,也可以采用硬件比较电路实现。SB60,SB70均 采用软件保护,SB80有硬件过流保护。 VCE保护是对IGBT模块最底层的保护,原理如下图所示:
I 143.5 (1.7 ~ 2.5) 122 ~ 179A np 2
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辽宁工业大学
高频电子线路课程设计(论文)题目:上变频器设计
院(系):电子信息工程学院
专业班级:电子081班
学号: 080404018
学生姓名:叶桦
指导教师:杨恭威
教师职称:讲师
起止时间:
课程设计(论文)任务及评语
目录
第1章上变频器设计方案论证 (1)
1.1 课程设计目的 (1)
1.2 设计的要求及技术指标 (1)
1.3 设计方案论证 (1)
1.4 总体设计方案框图及分析 (1)
第2章课程设计内容 (2)
2.1整流器的电路原理 (2)
2.2逆变器的电路原理 (2)
2.3变频器控制系统 (3)
2.4整体电路原理设计 (4)
2.5电路输入或输出波形(用EWB仿真) (5)
2.6三电平电压空间矢量调制及中点电压不平衡原因 (5)
第3章设计总结 (6)
参考文献 (7)
第1章课程设计目的与要求
1.1 课程设计目的
本课程的课程设计是设计一个简单的发射接收系统,通过本次设计,让学生掌握高频电子线路的设计方法,并将其与仿真联系起来,理论与实践相结合,培养学生的设计能力。

1.2 做仿真部分:课程设计的实验环境
硬件要求能运行Windows 9.X操作系统的微机系统。

EWB仿真操作系统。

1.3 课程设计的预备知识
熟悉EWB仿真操作系统,及高频电子线路课程。

1.4 课程设计要求
按课程设计指导书提供的课题,按照要求设计电路,计算电路的参数,完成课程设计。

第2章课程设计内容
2.1 电路原理设计。

本次设计是变频变压原理对电机调速控制的变频器,及其基本电路的工作原理。

变频器是对电机驱动的电源变换装置,其输入电源为工频电源,但电流波形不同于正弦波,而其输出波形也不同于输入波形。

通用变频器的结构原理图1,通用变频器把工频电流(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电流,以实现电机的变速运行。

变频器主要由逆变电路和整流电路及控。

图1变频器主要构成方框图
2.2设计电路,并画出电路图(用EWB画,并打出)
变频器内部结构图
2.3电路分析,电路参数分析(用EWB仿真的要求有打印出输入或输出波形)
2.3.1逆变器的电路原理
1)由多个电平台阶合成的输出电压正弦波形,在相同开关频率条件下,与传统二电平逆变器相比,谐波含量大大减少,改善了输出电压波形;2)开关管的电压额定值只为直流母线上电压的一半,使低压开关器件可以应用于高压变换器中。

但是,三电平逆变器的缺点是控制策略较复杂和出现中点电压不平衡的问题 [1],其中,中点电压不平衡是三电平逆变器的一个致命弱点。

显然,若逆变器直流母线上并联两电容
的中点电压在运行时不稳定,它将引起输出的三电平电压变
化,不仅使输出电压波形畸变,谐波增加,而且使三相输出电流不对称,失去三电平逆变器的优势。

然而,对于中点电压不平衡问题,目前尚未有根本的解决方法。

其中有代表性的方法一是利用改进硬件电路实现中点电压平衡的方法 [2];二是通过改变开关时序或控制矢量电压持续时间的方法实现电压平衡。

但都存在电路复杂、控制效果不理想的问题。

为此,本文基于传统二电平逆变器电压空间矢量控制原理
3)提出基于平衡三电平逆变器中点电压的电压空间矢量控制的思想,从而在不增加硬件电路情况下,根本解决了三电平逆变器中点电压不平衡的问题。

逆变器电路原理
2 三电平电压空间矢量调制及中点电压不平衡原因
在传统三相两电平逆变器中,电压空间矢量个数为 23=8[2]。

根据三相两电平逆变器电压空间形成原理,箝位二极管式电压型三电平
逆变电路的电压矢量合成图如图 2所示,表 1是它的每相开关状态表,总共有 33=27个合成电压矢量。

与三相两电平逆变器不同,三电平逆变器电压矢量可分为长矢量,中矢量,短矢量和零矢量,其中 ppp, ooo
和 nnn是零矢量;还有 12个短矢量;6个中矢量(模长
=。

结合电压空间矢量图可以得到三电平逆变器三相电压合成机理:任意时刻的三相电压 V a、 V b和 V c可由三个相邻的电压空间矢量合成,当电压矢量沿着逆时针或顺时针方向旋转时,空间矢量由一个有效状态转移到另一个有效状态,从而产生连续的三相电压。

3.仿真实验
依据上述关于中点电压平衡的电压空间矢量算法以及三相多电平电压空间矢量快速算法理论 [4],用 Matlab对箝位二极管式三相三电平电压型逆变器进行了仿真实验。

其中 Vdc=200 V,采样频率 fs=600 Hz,调制度 m=0.92。

各相输出接有 R- L负载 ,输出各相电压仿真波形如图 6所示,其中波形 Vo是输入电容两端电压之差,即平衡电压波形 ,输出频率为 fo=50 Hz。

从实验表明,以上的基于电压空间矢量的电压平衡算法是可行的,中点电压可以达到一定范围的平衡。

通过三电平的采用,它的输出相电压波形将更近似于正弦波,在相同开关频率条件下,大大降低了谐波污染。

2.3.2整流器的电路原理
整流器是变频器中用来产生直流点的变频器。

它由整流单元,平滑电容,开启电流吸收回路组成。

电路图如下:
图11整流桥及其输入波形
1.原理分析
首先应该指出,传统的变径管可以经过缩径,并配以较小口径的流量计来达到测量小流量的目的,但是这种方法不可能扩大仪表的量程比,因为它并末改变管道的流速分布状态。

我们知道,涡街流量计的理论及推导是基于在无穷大的均匀流场中得到的,而在实际封闭圆管中,却是非均匀流场,横断面的流速分布是一回转抛物面,虽然选择合理的柱型,使柱体两侧弓形面的流速分布均匀,但实际上,工艺管道上回转抛物面的流速分布的影响是客观存在的。

实验表明在比较大的流量时,这个影响较小,或说这个影响在允许的范围内;但随着流量的下降,这个影响越来越大,从大量标定数据看,仪表常数总是随着流量的减小而增大。

这说明取样点的流速与平均流速差异越来越大。

2.3.3变频器控制系统
1.v/f控制
为了实现变频调速,常规的通用变频器在变频控制时使用电压与频率的比率不变,为常数。

在v/f系统中,由于连线及电机绕组的电压降引起的有效电压衰减,使电机扭短不足。

这一现象在低速时,非常明显。

为了使低速时产生更大的扭矩而不发生OTC故障,用到了简单磁通矢量控制。

2.简单磁通矢量控制
简单磁通矢量控制系统,通过把变频器的输出电流进行矢量计算划分成励磁电流和扭矩成分电流,然后调节电压使产生的电机电流与负载扭矩匹配,从而改善低速扭矩特性。

频率为6Hz时,可提供高达200%的扭矩。

如果电机常数变化不大,该控制不需要设定和调整特性的电机常数,就可实现稳定、大容量的低速扭矩,从而达到通用的效果。

变频器输入、输出波形:
2.4总结
通过这次对变频器的设计,也让我了解了关于高频电子子原理与设计理念,要设计一个电路总要先用仿真仿真成功之后才实际接线的。

但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样,因为,再实际接线中有着各种各样的条件制约着。

而且,在仿真中无法成功的电路接法,在实际中因为电路本身的特性而能够成功。

所以,在设计时应考虑两者的差异,从中找出最适合的设计方法。

通过这次学习,让我对各种电路都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。

我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理,以及如何检测电路的方法。

这样会有助于我们进一步的进入状况,完成设计
[1] 张肃义.高频电子线路.第二版.北京:高等教育出版社,1988
[2] 李新平.实用电子仿真技术.北京:机械工业出版社,2003
[3]三菱电机株式会社,变频器原理与应用教程。

国防工业出版社,2000
[4]张燕宾,常用变频器功能手册,机械工业出版社,2004
[5]东生.信号与电子系统原理及EDA仿真.中国科学技术大学,2000。

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