
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

Широтно-импульсные модуляторы и контроллеры для управляющих систем

Работа №	103715
Тип работы	Бакалаврская работа
Предмет	электротехника
Объем работы	48
Год сдачи	2018
Стоимость	4235 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	123

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

Введение 5
1 Широтно-импульсные модуляторы 6
1.1 ШИМ - модуляторы 11
1.1.1 ШИМ- модулятор на операционном усилителе 11
1.1.2 ШИМ - модулятор на интегральных элементах логики 14
1.2 ШИ - контроллеры 17
1.2.1 ШИ - контроллер на основе реверсивного счетчика 17
1.2.2 ШИ -.контроллер на основе асинхронного счетчика 20
2 Формирователи линейно-изменяющегося напряжения 22
2.1 ГЛИН со стабилизацией тока 27
2.2 ГЛИН с введением положительной обратной связи 37
2.3 ГЛИН с введением отрицательной обратной связи 41
Заключение 45
Список используемой литературы 46

Введение

Широтно-импульсные модуляторы (ШИМ) применяются в источниках электропитания радиоэлектронной техники как промышленного, так и бытового назначения, в электроприводах, электро - технологических установках и так далее.
Отличительной особенностью различных ШИМ служит нелинейность регулировочных характеристик (РХ) а, следовательно, и передаточных характеристик (ПХ) «информационный вход - силовой выход».
Данное обстоятельство понижает диапазон и точность регулирования выходного напряжения, а также и ухудшает помехоустойчивость всего ШИМ. Как правило, устранение данных недостатков проводится посредством создания ПХ требуемого вида.
На практике условием принудительного создания является линеаризация ПХ, способам которого посвящены работы отечественных и зарубежных специалистов.
В автономных преобразователях, в которых используется высокочастотная широтно-импульсная модуляция (ШИМ), микропроцессорное управление имеет существенные особенности, так как длительность между коммутационных интервалов в ШИМ, сопоставима с длительностью машинных циклов самого микропроцессора.
Вместе с тем, вид РХ основательно меняется при переходе из режима непрерывного тока в режим прерывистого тока, что осложняет линеаризацию ПХ в диапазоне регулирования выходного напряжения.
Указанные обстоятельства делают актуальными задачи разработки и исследования методов управления передаточными характеристиками ШИМ, а также их практическую схемотехническую реализацию на современной отечественной элементной базе.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Заключение

Актуальность темы бакалаврской работы подтверждается широким распространением широтно-модулированных импульсных сигналов, устройства формирования которых, интегрируются в большинство новых микроконтроллеров.
В бакалаврской работе на основе проведенного аналитического обзора, рассмотрены методы и средства технической реализации широтно - импульсных преобразователей (модуляторы) для управляющих систем.
В частности рассмотрены методы построения ШИМ - модуляторов на операционных усилителях, интегральных элементах логики, интегральных таймерах, а также ШИМ - контроллеры на основе реверсивных и асинхронных счетчиков. Кроме того рассмотрены и такие составные блоки ШИМ - преобразователей как генераторы - формирователи линейно - изменяющегося напряжения (ГЛИН) с элементами стабилизации тока, с применением как положительной, так и отрицательной обратных связей.
Достоинством осуществленной бакалаврской работы служит ее практическая направленность, а именно доведенная до схемотехнической реализации на современной отечественной электронной базе.

Литература

1. Китаев Ю. Н. Основы построения цифровых устройств. Учебное пособие: СПб: ИТМО, 2007, 87с.
2. Феолистов Ф.Т., Чаулов О.Г. Тиристорные импульсные
преобразователи. — М.: Информэлектро, 1985. — 55 с. — (Серия 05.
Полупроводниковые силовые приборы и преобразователи. Выпуск 2).
3. Кувшинов Андрей А., Абрамов Г.Н., Кувшинов Алексей А. Логико-алгебраический метод управления выходными характеристиками широтно- импульсных преобразователей // Известия вузов. Электромеханика. - 2007. - №3. - с. 35 - 41.
4. Бромер Ю.А., Пощук И.Н. Импульсная электронная техника. - М.: Высшая школа,1984.
5. Патент РФ 2341016 МКИ Н03К7/08. Способ формирования широтно-импульсного сигнала / А. А. Кувшинов, Г.Н. Абрамов, А.А. Кувшинов. - Опубл. 10.12.2008, Бюл. № 34.
6. Патент РФ 2350007 МКИ Н02М1/08. Способ широтно-импульсного управления статическим преобразователем / Ан.А. Кувшинов, Г.Н. Абрамов, А.А. Кувшинов. - Опубл. 20.03.2008, Бюл. № 8.
7. Кувшинов А.А., Кувшинов Ан.А. Логико-алгебраическое моделирование и синтез программируемых ШИМ-контроллеров в базисе операций предикатной алгебры выбора // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии: Труды Всероссийской научно-технической конференции. - Тольятти, ТГУ, 2004. - Ч. 1. - с. 38 - 41.
8. Кувшинов Ан.А., Кувшинов А.А. Синтез программируемых ШИМ- контроллеров методом логико-алгебраического моделирования // Наука- сервису города: Сб. научных трудов V городской научно-практической конференции. - Тольятти: Изд-во ТГАС, 2005. - с. 101 - 103.
9. Кувшинов А.А., Абрамов Г.Н., Кувшинов Ан.А. Помехоустойчивый реляторный ШИМ-контроллер // Информатика, системы искусственного интеллекта и моделирование технических систем: Труды международной конференции «Континуальные алгебраические 20 логики, исчисления и нейроинформатика в науке и технике - КЛИН-2005» (г. Ульяновск, 17 - 19 мая 2005 г.) / Под общей ред. Л.И. Волгина. - Ульяновск: УлГТУ, 2005. - Том 2. - с. 59 - 65.
10. Кувшинов Ан.А. Синтез одноканальных реляторов методом монтажного объединения типовых электронных компонентов // Приборостроение и электроника: Труды международной конференции «Континуальные алгебраические логики, исчисления и нейроинформатика в науке и технике - КЛИН-2006» (г. Ульяновск, 16 - 18 мая 2006 г.) / Под общей ред. Л.И. Волгина. - Ульяновск: УлГТУ, 2006. - Том 5. - с. 91 - 96.
11. Кувшинов А.А., Абрамов Г.Н., Кувшинов Ан.А. Аналого-аналоговые
преобразования континуальных сигналов на основе коммутационных перестановок дискретных отсчетов // Приборостроение и электроника: Труды международной конференции «Континуальные алгебраические логики, исчисления и нейроинформатика в науке и технике - КЛИН-2006» (г.
Ульяновск, 16 - 18 мая 2006 г.) / Под общей ред. Л.И. Волгина. - Ульяновск: УлГТУ, 2006. - Том 5. - с. 104 - 111.
12. Кувшинов А.А., Абрамов Г.Н., Кувшинов Ан.А. Синтез реляторных
ШИМ- контроллеров для коммутационного программирования
регулировочных характеристик полупроводниковых преобразователей // Информационно-измерительная техника: тр. ун-та. Межвуз. сб. науч. тр. - Вып. 31 / под ред. профессора Е.А. Ломтева. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2007. - с. 173 - 190.
13. Варламов И. В., Касаткин И. Л. Микропроцессоры в бытовой технике. — Радио и связь, 1987
14. Beccuti G., Papafotio G., Morari M. Explicit model predictive control of the boost DC-DC converter // Preprints of the 2nd IF AC conf, on Analysis and Design of Hybrid Systems (Alghero, Italy), 7-9 June 2006, pp. 315-320.
15. Muhammad H. Rashid, Hasan M. Rashid. SPICE for Power Electronics and Electric Power (second edition) // USA, FL33487, Boca - Ration, 2006. p. 552.
16. Sira-Ramirez H., Silva-Ortigoza R. On the Resonant Converter: A Hybrid-Flatness Approach // Departmento de Ingenieria Electrica, C1NVESTAV-TPN, Avenida IPN, 2008, Col. San Pedro Zacatenco, A.P. 14740 Mexico, D.F., Mexico.
17. Trescases O., Tung W. Variable Output, Soft-Switching DC/DC Converter for VLSI Dynamic Voltage Scaling Power Supply Applications // 2004. 35th Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference, Aachen, Germany, 2004, pp. 4149-4155.
18. Vladimirov-Peterchev A. Digital Pulse-Width Modulation Control in Power Electronic Circuits: Theory and Applications // Electrical Engineering and Computer Sciences University of California at Berkley, Technical Report No. UCB/EECS-2006-22, p. 163.
19. Герасимов В.Г. «Электротехнический справочник Т2», МэИ, 2002
20. Ковалев Ю.З., Кузнецов Е.М. «Электрооборудование промышленности» Омск 2006
21. Хорвиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: Пер. с англ. - Изд. шестое. М.: Мир, 2001.
22. Генераторы прямоугольных импульсов на микросхемах КМОП. В. Стрижов ,Схемотехника, 2000, № 2, с. 28