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中 北 大 学毕业设计中期报告学 生 姓 名：学 号：学 院：计算机与控制工程学院学科管理部：控制工程学科专 业： 电气工程及其自动化设 计 题 目：数字化超声波清洗电源系统设计指导教师: 2015 年 5 月 15 日毕业设计中期报告学校中北大学专业电气工程及其自动化学生姓名 班级11050442 学号56 设计题目数字化超声波清洗电源系统设计本人在该设计中具体应完成的工作1.分析换能器在它的谐振频率周围的阻抗特性，学习频率自动跟踪系统控制参数的理论知识；2.对超声电源的主电路进行了研究和设计,包括整流滤波电路、全桥逆变电路、IGBT驱动电路、高频变压器和匹配电路等。3.设计基于PWM技术的超声波电源控制系统。1、 简述毕业设计开始以来所做的具体工作和取得的进展（要详细内容）具体工作：已完成超声电源的主电路设计，主要有：(1)完成了整流滤波电路的设计。(2)完成了全桥逆变电路的设计。(3)完成了IGBT驱动电路的设计。(4)完成了高频变压器和匹配电路的设计。进展：完成了对超声波电源主电路整流滤波电路、全桥逆变电路、IGBT驱动电路、高频变压器和匹配电路模块的设计并已经搭建好了整流滤波电路、全桥逆变电路和IGBT驱动电路；高频变压器和匹配电路正在搭建中。2、 目前存在问题，下一步的主要研究任务，具体设想与安排（要详细内容）存在问题：(1)目前产生PWM信号的方法很多，常见的有通过专用集成芯片构成PWM控制电路和采用微处理器直接产生PWM控制信号。典型的PWM集成芯片有TIA94、SG3525、UC3875等，这些芯片中集成了PWM控制、反馈比较、振荡器以及保护等功能，使用起来很方便，但它具有控制不灵活、集成度低等缺点，无法用单片机对频率、功率等参数进行调节。(2)而采用微处理器直接产生PWM信号，由于受微处理器自身频率的限制，频率分辨率很难达到要求。下一步的主要研究任务：针对存在的问题，打算设计一种基于单片机和压控振荡器的PWM控制电路，采用硬件及软件相结合的方式来产生PWM控制信号。这种方法既可解决频率分辨率的问题，又能实现对超声波电源的数字化控制，有利于参数设定及变参数调节。另外，它还能使PWM的频率在18KHz40KHz的宽频带范围内连续可调，这样通过匹配相应的输出变压器和电感，就可以实现对不同谐振频率的换能器的驱动。3、 指导教师对该学生前期研究工作的评价（是否同意继续研究工作）目前该生设计进展顺利，基本完成了数字化超声波电源系统主电路的设计以及对整流滤波电路、全桥逆变电路、IGBT驱动电路的搭建。下阶段，研究的重点应放到如何完成高频变压器和匹配电路的搭建；并开始设计和搭建基于PWM技术的超声波电源控制系统。同意继续研究工作 指导
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