一種應(yīng)用于wpt系統(tǒng)的dds信號發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本實用新型是一種應(yīng)用于WPT系統(tǒng)的DDS信號發(fā)生器的設(shè)計，主要包括DSP控制電路、DDS信號發(fā)生器電路和7階橢圓濾波器電路。該系統(tǒng)屬于高頻電磁理論及其控制工程應(yīng)用前沿領(lǐng)域，為WPT系統(tǒng)提供了一個高性能的激勵源，保證電能持續(xù)穩(wěn)定傳輸。本實用新型不僅提供一種具有寬頻帶、智能化、高可靠性的信號發(fā)生器，而且首次針對無線電能傳輸特點設(shè)計了適合電能傳輸?shù)男盘柊l(fā)生器。
【專利說明】 —種應(yīng)用于WPT系統(tǒng)的DDS信號發(fā)生器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種應(yīng)用于WPT系統(tǒng)的DDS信號發(fā)生器。它能發(fā)出寬頻帶、可靠性高的正弦波信號，可作為WPT系統(tǒng)的激勵源，是完成能量傳輸必不可少的部分。
【背景技術(shù)】
[0002]自從1840年發(fā)現(xiàn)利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象及導(dǎo)線可以傳輸電能至今，電能的傳輸主要是由導(dǎo)線直接接觸進行傳輸?shù)?。電工設(shè)備的充電一般是通過插頭和插座來進行，但是在進行大功率充電時，這種充電方式存在高壓觸電的危險。且由于存在摩擦和磨損，系統(tǒng)的安全性、可靠性及使用壽命較低，特別是在化工、采礦等一些易燃、易爆領(lǐng)域，極易引發(fā)大的事故。新型無接觸電能傳輸系統(tǒng)采用電磁感應(yīng)原理、電力電子技術(shù)以及控制理論相結(jié)合，實現(xiàn)了電能的無線傳輸，完全克服了以上限制。
[0003]根據(jù)電能傳輸原理，無線電能傳輸大致上可以分為三類:第一類是變壓器原理的直接耦合式，這種方式功率雖然較大，但是僅適于近距離；第二類電波無線能量傳輸技術(shù)，直接利用電磁波能量可以通過天線發(fā)射和接收的原理，這種方式雖然實現(xiàn)了長距離和大功率能量的傳輸，但是能量傳輸受方向限制，也不能繞過障礙物，并且損耗較大，對人體和其它生物都有嚴(yán)重傷害；第三類是非輻射耦合諧振方式，該技術(shù)可以在有障礙物的情況下傳輸，傳輸距離也比較遠(yuǎn)，傳輸功率也較大，而且對人體沒有傷害。
[0004]綜上所述，第三種電能傳輸方式有著很大的開發(fā)潛力，它的出現(xiàn)進一步擴大了無線電能傳輸技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)和領(lǐng)域。毫無疑問，這種傳能模式必將成為無線電能傳輸一個新的發(fā)展方向。目前磁耦合諧振式電能傳輸技術(shù)的研究尚處于起步階段，主要集中在系統(tǒng)性能的提高和特殊場合應(yīng)用研究。
[0005]要保持無線電能傳輸系統(tǒng)(WPT)持續(xù)穩(wěn)定的工作，必須對WPT系統(tǒng)提供高質(zhì)量的激勵源，它性能的好壞對電能的傳輸至關(guān)重要。本實用新型旨在為WPT系統(tǒng)設(shè)計一種基于DDS的信號發(fā)生器，它具有寬頻帶、智能化、可靠性高的特點。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提出了一種應(yīng)用于WPT系統(tǒng)的DDS信號發(fā)器，該裝置具有寬頻帶、智能化、高可靠性的特點。
[0007]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0008]DSP芯片TMS320F2812發(fā)出32位的頻率控制字和8位的控制信號。
[0009]采用DDS技術(shù)的AD9851芯片，根據(jù)輸入的頻率控制字和控制信號，輸出相應(yīng)頻率值的正弦波信號。
[0010]7階橢圓濾波器用于濾除正弦波信號中含有的諧波成分和直流分量，保證輸出波形光滑。
[0011]本實用新型一種應(yīng)用于WPT系統(tǒng)的DDS信號發(fā)生器，具有的功能是為WPT系統(tǒng)提供一個可靠性強、穩(wěn)定性高的正弦信號源，保證WPT系統(tǒng)持續(xù)高效工作。【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是設(shè)計系統(tǒng)的整體框圖；
[0013]圖2是基于DDS的信號發(fā)生器原理圖；
[0014]圖3是7階濾波器原理圖。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型提供一種具有寬頻帶、智能化、高可靠性的一種應(yīng)用于WPT系統(tǒng)的DDS信號發(fā)生器。下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型做出詳細(xì)說明。
[0016]如圖1所示，本實用新型的一種應(yīng)用于WPT系統(tǒng)的DDS信號發(fā)生器，包括有DSP控制電路I發(fā)出頻率控制字和控制信號，DDS信號發(fā)生器2根據(jù)控制信號發(fā)出對應(yīng)的正弦波信號，7階橢圓濾波電路3濾除諧波成分和直流分量，輸出光滑的正弦波信號。
[0017]如圖2所示，所述的DDS信號發(fā)生器由主芯片AD9851和外圍電路組成，接口 J2與DSP控制電路相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行傳輸；J3為30MHz外部晶振為AD9851提供時鐘信號；系統(tǒng)米用+5V供電,可輸出正弦波信號。
[0018]如圖3所示，所述的7階橢圓濾波電路由電阻、電容和電感構(gòu)成。
[0019]以上示意性的對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有局限性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一。所以如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，采用其它形式的同類部件或其它形式的各部件布局方式，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的技術(shù)方案與實施例，均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于WPT系統(tǒng)的DDS信號發(fā)生器，包括DSP控制電路(I)，其特征在于，還設(shè)置有:DDS信號發(fā)生器電路⑵和7階橢圓濾波電路(3) ;DSP控制電路(I)用于發(fā)出頻率控制字和控制信號；DDS信號發(fā)生器電路(2)可輸出帶諧波的正弦波信號；7階橢圓濾波電路(3)可輸出光滑的正弦波信號；其中DSP控制電路(I)與DDS信號發(fā)生器電路⑵相連，7階橢圓濾波電路(3)與DDS信號發(fā)生器電路⑵相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DDS信號發(fā)生器，其特征在于，主芯片采用具有高速性能的AD9851，DSP控制電路輸出的頻率控制字和控制信號通過接口 J2與芯片AD9851進行數(shù)據(jù)通訊J3為30MHz外部晶振為AD9851提供時鐘信號；系統(tǒng)采用低電壓+5V供電，可輸出正弦波信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的7階橢圓濾波電路(3)有電阻、電容和電感構(gòu)成，其特征在于，該濾波電路通帶內(nèi)有起伏，阻帶內(nèi)也有起伏，具有陡峭的頻率響應(yīng)曲線，能很好的濾除諧波成分和直流分量，輸出光滑的正弦信號。
【文檔編號】G05B19/042GK203630561SQ201320676900
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】薛明, 楊慶新, 李陽, 張獻 申請人:天津工業(yè)大學(xué)