基于FPGA的大功率超声波电源研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第13-18页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状及发展 | 第14-15页 |
| 1.3 超声技术的应用现状 | 第15-17页 |
| 1.4 课题主要研究内容 | 第17-18页 |
| 第二章 超声波电源主电路的研究 | 第18-32页 |
| 2.1 超声波电源总体方案 | 第18-19页 |
| 2.2 整流电路的选择 | 第19-21页 |
| 2.3 逆变电路拓扑和功率开关的选择 | 第21-25页 |
| 2.3.1 逆变电路拓扑的选择 | 第21-24页 |
| 2.3.2 逆变电路功率开关的选择 | 第24-25页 |
| 2.4 匹配网络 | 第25-28页 |
| 2.4.1 换能器的等效电路 | 第25-26页 |
| 2.4.2 匹配网络的作用 | 第26页 |
| 2.4.3 谐振匹配的选择 | 第26-28页 |
| 2.4.4 阻抗匹配原理 | 第28页 |
| 2.5 功率控制电路的选择 | 第28-31页 |
| 2.5.1 直流调功 | 第28-30页 |
| 2.5.2 逆变调功 | 第30-31页 |
| 2.6 本章小结 | 第31-32页 |
| 第三章 超声波电源的硬件电路设计 | 第32-48页 |
| 3.1 硬件总体结构 | 第32-33页 |
| 3.2 主电路板硬件电路设计 | 第33-41页 |
| 3.2.1 整流滤波电路参数的确定 | 第33-34页 |
| 3.2.2 逆变电路功率开关管参数的确定 | 第34-36页 |
| 3.2.3 谐振匹配电感参数的确定 | 第36页 |
| 3.2.4 高频变压器的设计 | 第36-41页 |
| 3.3 超声波电源主控制板的设计 | 第41-46页 |
| 3.3.1 电压采样电路 | 第41页 |
| 3.3.2 电流采样电路 | 第41-42页 |
| 3.3.3 保护电路 | 第42-44页 |
| 3.3.6 真有效值测量电路 | 第44页 |
| 3.3.7 通信电路 | 第44-45页 |
| 3.3.8 相位检测电路 | 第45页 |
| 3.3.9 A/D转换电路 | 第45-46页 |
| 3.4 驱动电路板的设计 | 第46页 |
| 3.5 本章小结 | 第46-48页 |
| 第四章 控制系统及人机界面的设计 | 第48-67页 |
| 4.1 FPGA概述 | 第48-51页 |
| 4.1.1 FPGA的基本结构 | 第48-49页 |
| 4.1.2 FPGA的开发流程 | 第49-50页 |
| 4.1.3 FPGA选型 | 第50页 |
| 4.1.4 系统开发环境 | 第50-51页 |
| 4.2 超声波电源控制系统的设计 | 第51-60页 |
| 4.2.1 AD采样模块 | 第51-53页 |
| 4.2.2 扫频模块 | 第53-54页 |
| 4.2.3 数字鉴相器模块 | 第54-56页 |
| 4.2.4 频率跟踪模块 | 第56-57页 |
| 4.2.5 选择器模块 | 第57页 |
| 4.2.6 PWM信号发生器模块 | 第57-58页 |
| 4.2.7 RS232串口通信模块 | 第58-60页 |
| 4.3 FPGA资源分配 | 第60-61页 |
| 4.4 人机界面系统的设计 | 第61-66页 |
| 4.4.1 人机界面的设计 | 第62-65页 |
| 4.4.2 通信协议 | 第65-66页 |
| 4.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 第五章 实验验证及结果分析 | 第67-71页 |
| 5.1 实验平台搭建 | 第67页 |
| 5.2 驱动信号测试 | 第67-68页 |
| 5.3 功率调节测试 | 第68-69页 |
| 5.4 频率跟踪测试 | 第69页 |
| 5.5 试验结论 | 第69-70页 |
| 5.6 本章小结 | 第70-71页 |
| 结论与展望 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-75页 |
| 攻读学位期间发表论文 | 第75-77页 |
| 致谢 | 第77页 |
