基于STM32的雙超聲壓縮系統(tǒng)電源研制及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、能源是人類活動(dòng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，中國(guó)對(duì)能源消費(fèi)的需求越來越大，50％以上的消耗量依賴進(jìn)口，使得中國(guó)能源安全問題尤為凸顯。新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展空間巨大。在可再生能源生產(chǎn)中，生物質(zhì)能占有很大的比重。纖維素燃料(cellulosic biofuels)是最具前景的生物燃料之一，可以利用豐富的農(nóng)作物秸稈、林業(yè)加工廢料、廢紙、城市垃圾等纖維素生物質(zhì)(cellulosic biomass)制造出來。研究表明，超聲壓縮制

2、備生物質(zhì)較之傳統(tǒng)方法，能大幅提高生物質(zhì)密度、強(qiáng)度、抗沖擊性、預(yù)處理效率，且降低了成本。顯然，在整個(gè)超聲壓縮纖維素生物質(zhì)的過程中，超聲波電源是影響生物質(zhì)壓縮效果的重要因素之一。因此，本文結(jié)合性能優(yōu)良的STM32單片機(jī)和DDS芯片AD9850，設(shè)計(jì)了一臺(tái)數(shù)字化超聲電源，最大程度上簡(jiǎn)化電源的電路結(jié)構(gòu)，提高超聲電源的穩(wěn)定性、可靠性。
　　本文首先根據(jù)超聲電源的功能要求對(duì)電源作了總體方案的設(shè)計(jì)。分析確定了適合本超聲波電源的控制器件、逆變器形

3、式及PWM控制方案。最終確定了以STM32為控制核心的總體方案。其次，根據(jù)總體方案的設(shè)計(jì)，對(duì)超聲波電源的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。包括整流濾波電路、BUCK斬波電路、逆變電路、反饋電路、驅(qū)動(dòng)電路并設(shè)計(jì)制作了高頻變壓器。再次，設(shè)計(jì)了基于STM32的超聲電源控制系統(tǒng)。包括STM32最小系統(tǒng)、DDS模塊、死區(qū)控制模塊、相位檢測(cè)模塊及過流過熱保護(hù)模塊，以及相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)。最后，完成了超聲電源PCB板的繪制、打樣、焊接、調(diào)試，并使用本文研制的超聲電源，