USM單片驅動中的Boost電路設計.pdf

1、超聲電機（USM）是一種新型電機，是一種結合了電力電子、新型材料、新型工藝、自動控制原理以及摩擦學等新型高端科學的產(chǎn)物。相比于傳統(tǒng)的依靠電磁能量來獲得運動的電磁電機，USM則是利用壓電材料的逆壓電效應、超聲振動進而利用摩擦力來獲得運動的。因而其具有低速大轉矩、無電磁干擾及斷電自鎖等優(yōu)勢，在許多高新技術領域得到了應用。USM系統(tǒng)正朝結構簡單化、小型化及扁平化方向發(fā)展。而USM自身已經(jīng)很小巧了，因此需要將其功率驅動小型化。
　　本研究

2、通過查閱資料、分析當前USM功率驅動的現(xiàn)狀以及各種驅動方式的優(yōu)缺點，首先選定了開關逆變方式中的橋式電路對USM進行驅動。這種驅動方式具有拓撲結構簡單、體積小巧和可直接驅動的優(yōu)點，應用廣泛。進而確定了USM驅動的整體架構為Boost變換器和開關逆變型橋式驅動相結合的形式。其中Boost變換器作為橋式驅動提供高壓電源，橋式驅動產(chǎn)生兩相相位相差90°、幅值為Boost變換器輸出電壓的方波，可直接或經(jīng)過諧振網(wǎng)絡后對USM進行驅動?；谏鲜龅尿寗?/p>

3、架構，重點設計了一款基于峰值電流模式（Peak Current Mode, PCM）控制的Boost變換器。首先介紹了Boost變換器的基本工作原理和控制的模式；進而介紹了PWM下PCM控制的Boost變換器的交流小信號模型：成熟的Ridley模型和一種改進型（針對不同負載，特別是容性負載）的小信號模型；并利用上述的小信號模型指導系統(tǒng)設計中關鍵的片外片內(nèi)參數(shù)的選??；然后進行了具體的環(huán)路及其他關鍵模塊的設計仿真工作；最后給出了 Boost