基于ATMEGA16的铅酸蓄电池充放电控制器的设计

为了保护离网型太阳能系统中的铅酸蓄电池,实际设计了基于ATMEGA16单片机为控制芯片的太阳能铅酸蓄电池充放电控制器.该控制器的设计主要包括主电路拓扑结构的选择,蓄电池充放电控制策略的研究.在此基础上设计了基于C语言的控制程序,并且对各部分电路进行了测试,得到的实际测试充放电数据与理论分析的一致.     

一道电学习题的详细分析

在新课标人教版教材物理选修3—1第71页中,有一道要求选用电学实验器材的习题,抄录如下： 用如图所示电路测定一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的内阻很小,为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路中用了一个保护电阻。除蓄电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有：     

同一电路不同电压等级直流供电系统中的短路保护实现

针对同一电路不同电压等级直流供电系统,以ATMEGA 8L单片机为核心,铅酸蓄电池为对象,提出了用软件实现不同电压等级的直流供电系统中短路保护的方法。解决了在电源电压变化大的低压直流供电系统中选择短路保护器件难题。     

铅酸蓄电池充电与保护集成电路的设计

针对蓄电池充电和保护电路的分离及占用较大的面积等问题,采用CSMC公司0.6 μm互补型金属氧化物半导体(CMOS)工艺,设计集蓄电池充电和保护功能于一身的集成电路.它既可以实现对免维护铅酸蓄电池的浮充充电及过充、过放、过流保护,也可以解决分立元件构成的电路占用面积大的问题.采用Cadence中的Spectre对电路进行模拟仿真,结果表明,当温度在-10～90 ℃范围内,基准电压随温度的变化呈抛物线的形状,电路的温度得到很好的补偿.     

一种新型光伏独立发电系统拓扑及控制策略

提出一种采用推挽输出的新型光伏独立发电主电路拓扑结构,系统由光伏电池阵列、充电器、蓄电池和逆变器组成.该逆变器能同时实现升压和逆变,省去了蓄电池之后的DC-DC升压部分.在简化主电路拓扑的同时,能够有效输出稳定的220 V交流电压.此外,该系统采用基于高频链SPWM调制方法及电压有效值外环、瞬时值内环的闭环控制策略.采用该系统不仅可以减小系统体积,降低系统成本,而且具有输出电压动态响应好、稳态精度高等优点.     

一种光伏发电DC-DC变换器

在光伏发电系统中为了控制蓄电池的充放电的稳定性,保护系统的安全性,设计了一种以非隔离型的Buck/Boost拓扑结构为主电路的DC-DC变换器、设计了电路的参数,提出了基于电压、电流双闭环的控制算法,采用微处理器TMS320F28335为控制核心,开发了控制系统.实验结果表明:该DC-DC变换器具有输入电压范围广、输出电压精度高以及良好的动态、稳态特性.     

蓄电池参数采集实验系统设计

蓄电池的电压、内阻、温度等可测量的表征参数以及它们之间的关系可以反映蓄电池复杂的内部变化.因此,通过监测蓄电池的电压、内阻、温度等的变化可以为蓄电池管理提供一定的参考.该文以铅酸蓄电池为研究对象,设计搭建了一套蓄电池参数采集实验系统.该系统以六位半多功能数字万用表作为辅助测量设备,在后续电路的控制下,通过软件实现高精度、连续、实时测量电压与保存数据;采用差分放大电路,并利用最小二乘法进行标定以提高内阻测试的精度与稳定性.最终将测量结果发送到参数采集终端,显示在液晶屏幕上.同时,通过专用软件可以实现远程监测、参数采集以及数据处理等功能.该系统利用Altium Designer电子产品开发系统设计硬件电路板,利用C与C++语言编写硬件与软件程序.实践表明,该系统测量结果精度高,稳定性好,对于研究蓄电池的综合特性具有较高的实用价值.     

D类音频功放芯片自恢复过流保护电路

针对高功率D类功放芯片使用过程中可能出现的短路操作导致芯片损坏的风险,设计并实现了一种具有自恢复能力的D类功放过流保护电路。在功放芯片输出管脚发生对地短路、对电源短路、或者2个输出管脚之间相互短路时,能够及时关闭功率电路输出以保护芯片不会损坏。芯片测试结果表明,5 V/4 Ω条件下,该D类功放输出最大功率2.75 W,效率90%。过流保护电路工作正常,过流域值约为3A。较之其他电路方案,本方案的优点在于,当短路事件去除后,能够及时自动恢复正常输出,克服了传统保护方案需要芯片复位才能恢复正常工作的缺点。     

电阻采样式变频器负载电流检测

分析了通用变频器直流母线串接检测电阻上的电流波形以及与负载电流之间的关系,并寻找其信号处理电路,使负载检测与过载、过流、短路保护均集中于该电阻上,最终使系统简化.给出了实际运用中的电流检测波形.     

静电除尘振打系统保护器的设计

设计一款静电除尘振打系统过流保护器,电源电路采用+24 V输入、±15 V输出的方式,可以提供200 mA电流,具有体积小、重量轻、调试简单、抗干扰能力强等特点.电路保护范围可调,能迅速检测出短路和断路情况,有电流时,非断路信号,并且当电流达到或超过某设定值(电流保护值)时,立即动作,发出关断电源信号.阐述了所设计电路的基本原理、具体实现方法、参数计算过程.现场运行和实验检测表明,该保护电路具有输出电压稳定、保护灵敏度高、响应速度快、可靠性高的特点.     

低压配电系统选择性保护短路电流峰值早期预测的算法研究

在短路故障早期诊断基础上,提出一种基于最小二乘法的低压配电系统短路电流峰值预测计算方法.该方法利用少量电流数据与故障电压初相角进行曲线拟合,可预测出短路电流发展趋势及峰值,使得通过实时在线预测短路电流峰值实现低压配电系统全局选择性保护成为可能.通过C语言编程与Matlab短路故障模型仿真,结果表明,峰值预测方法具有有效性,其精度高、程序运行速度快,且容易在硬件系统上实时实现.最后,给出利用峰值预测实现全局选择性保护方案,为开发具有短路故障早期诊断与选择性保护功能的智能断路器提供参考.     

新型太阳能光伏照明系统的研究

研究了新型太阳能光伏照明系统,依据蓄电池的自维持时间和最短恢复时间,对太阳能电池与蓄电池的容量进行研究.以ATMEGA8单片机为控制芯片,研究了包括蓄电池过充与过放保护、多挡时控等功能的新型数控太阳能路灯控制系统的软件、硬件实现方法,并对现有LED驱动电路进行了改进,提高了变换效率.     

基于太阳能光伏发电的LED照明系统研究

提出了一种用MSP430F147单片机控制的,以Buck变换器为核心,以蓄电池和Power LED为负载的太阳能光伏MPPT系统.设计了相应的检测、控制和保护功能电路.在实际中具有良好的应用前景.     

GTO电压型逆变器短路故障快速关断保护法的研究

采用关断ＧＴＯ的方法进行短路保护，具有电路简单、成本低的特点，可将保护电路直接加入ＧＴＯ的门极驱动电路，但对短路检测的速度要求较高，本文提出了适合于关断保护法的检测方案，设计出一套关断保护电路，并在斩波电路上对保护电路的可靠性进行了验证     

电动车LLC谐振充电电源系统

研制了一种电动车LLC谐振充电电源系统.该系统以STM32为控制核心,采用数字化脉冲频率调制(PFM)控制,选取满足电动车铅酸蓄电池充电电源要求的LLC谐振主电路拓扑和4阶段+正负脉冲充电方案.试验结果表明:该电源系统能够全程实现LLC谐振主电路的软开关状态,LLC谐振主电路始终工作于原边MOSFET功率开关管零电压开通和副边整流二极管零电流关断软开关状态,提高了电源转换效率;结合电池充电曲线并使用4阶段+正负脉冲充电方式,可以减少过充电及析气极化现象,保护电池,提高充电速度.     

基于CAN总线的智能低压断路器控制器设计

介绍了一种基于CAN总线的智能低压断路器控制器的设计.重点介绍了智能控制器的硬件系统构成,包括信号调理电路、CAN总线接口电路和脱扣控制电路,并给出了主程序流程图和通信子程序流程图.通过硬件和软件系统的测试表明,该智能控制器不仅能够较好地完成过载、短路、失压和欠压等保护功能,而且还可以实现电力参数的测量与显示、故障指示、数据通信等功能.     

低压太阳能草坪灯驱动控制器的设计与仿真

设计一种能在0.8V下工作的低压太阳能发光二极管草坪灯驱动控制器.控制充电回路通断的开关管集成在芯片内部,系统只需外接一个电感和光敏电阻.该驱动电路具有光开关自动控制放电、蓄电池过放迟滞保护等功能,且发光二极管灯无闪烁.仿真结果表明,芯片的工作电压为0.8～1.5V,输出平均电流在3～300 mA内可调,发光二极管灯效...     

智能太阳能光伏发电控制系统的设计

本文利用光电追踪方式来实现太阳自动追踪系统,以单片机C8051F020为控制核心,步进电机为执行元件,来设计一种智能太阳能光伏发电控制系统。介绍了该系统的主电路及控制电路,利用单片机同时实现了最大功率跟踪和蓄电池的充电电压、放电极限电压及充电电流的控制,以达到保护电路的目的。     

有源器件伏安特性测试仪的研制

提出了利用窄脉冲、定电压、电子负载进行自动测量有源器件伏安特性的新方法 ,该方法既可测出真实的短路电流 ,且能保证内阻较小的有源器件不会在测量过程中因过热而损坏 ,给出了测量系统硬件电路框图 ,该测量系统由定电压电子负载电路、峰值采样 -保持电路和单片机测控线路三部分组成 .测试实例表明 ,该方法的平均误差测量小于 0 .1 % .     

矿用三电平变频器驱动电路设计

针对矿用三电平变频器,为提高系统的运行效率且减少电流和电压的过冲,延长电机和变频器寿命,采用新型高压大功率IGBT驱动模块2QD30A17K-I进行驱动电路设计,分析了驱动电路的工作原理,设计了电流过流和短路保护、欠压保护电路,给出了基本三电平的驱动电路原理图,元器件的参数计算和选型,实验调试验证了该驱动电路的可行性和正确性,可以在煤矿行业内推广应用。