在傳統(tǒng)的電力電子電路中,DC/DC變換器通常采用模擬電路實(shí)現(xiàn)電壓或電流的控制。數(shù)字控制與模擬控制相比,有著顯著的優(yōu)點(diǎn),數(shù)字控制可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制策略,同時(shí)大大提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性,并易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化。但目前數(shù)字控制基本上限于電力傳動(dòng)領(lǐng)域,DC/DC變換器由于其開關(guān)頻率較高,一般其外圍功能由DSP或微處理器完成,而控制的核心,如PWM發(fā)生等大多采用專用控制芯片實(shí)現(xiàn)。FPGA由于其快速性、靈活性及保密性等優(yōu)點(diǎn),近年來在數(shù)字控制領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。基于FPGA的DC/DC變換器是電力電子領(lǐng)域重要的研究方向之一。本文研究了同步Buck變換器的建模、設(shè)計(jì)及仿真,采用Xinlix的VIRTEX-Ⅱ PRO FPGA開發(fā)板實(shí)現(xiàn)了Buck變換器的全數(shù)字控制。 論文首先從Buck變換器的理論分析入手,根據(jù)它的物理特性,研究了該變換器的狀態(tài)空間平均模型和小信號分析。為了獲得高性能的開關(guān)電源,提出并分析了混雜模型設(shè)計(jì)方案,然后進(jìn)行了控制器設(shè)計(jì)。并采用MATLAB/SIMULINK建立了同步Buck電路的仿真模型,并進(jìn)行仿真研究。浮點(diǎn)仿真的運(yùn)算精度與溢出問題,影響了仿真的精度。為了克服這些不足,作者采用了定點(diǎn)仿真方法,得到了滿意的仿真結(jié)果。論文還著重論述了開關(guān)電源的數(shù)字控制器部分,數(shù)字控制器一般由三個(gè)主要功能模塊組成:模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字脈寬調(diào)制器(Digital PulseWidth Modulation:DPWM)和數(shù)字補(bǔ)償器。文中重點(diǎn)研究了DPWM和數(shù)字補(bǔ)償器,闡述了目前高頻數(shù)字控制變換器中存在的主要問題,特別是高頻狀態(tài)下DPWM分辨率較低,影響控制精度,甚至引起極限環(huán)(Limit Cycling)現(xiàn)象,對DPWM分辨率的提高與系統(tǒng)硬件工作頻率之間的矛盾、DPWM分辨率與A/D分辨率之間的關(guān)系等問題作了全面深入的分析。論文提出了一種新的提高DPWM分辨率的方法,該方法在不提高系統(tǒng)硬件頻率的前提下,采用軟件使DPWM的分辨率大大提高。作者還設(shè)計(jì)了兩種數(shù)字補(bǔ)償器,并進(jìn)行了分析比較,選擇了合適的補(bǔ)償算法,達(dá)到了改善系統(tǒng)性能的目的。 設(shè)計(jì)完成后,作者使用ISE 9.1i軟件進(jìn)行了FPGA實(shí)現(xiàn)的前、后仿真,驗(yàn)證了所提出理論及控制算法的正確性。作者完成了Buck電路的硬件制作及基于FPGA的軟件設(shè)計(jì),采用32MHz的硬件晶振實(shí)現(xiàn)了11-bit的DPWM分辨率,開關(guān)頻率達(dá)到1MHz,得到了滿意的系統(tǒng)性能,論文最后給出了仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
標(biāo)簽: FPGA DCDC 高頻 數(shù)字
上傳時(shí)間: 2013-07-23
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該論文介紹了D類音頻功放,Class D Audio Power Amplifier,全英文,可以借鑒學(xué)習(xí)。
標(biāo)簽: 功放制作
上傳時(shí)間: 2013-06-05
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高精度的信號源是各種測試和實(shí)驗(yàn)過程中不可缺少的工具,在通信、雷達(dá)、測量、控制、教學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。傳統(tǒng)的頻率合成方法設(shè)計(jì)的信號源在功能、精度、成本等方面均存在缺陷和不足,不能滿足電子技術(shù)的發(fā)展要求,直接數(shù)字合成(Direct Digital Synthesis)DDS技術(shù)可以提供高性能、高頻高精度的信號源,方便地獲得分辨率高且相位連續(xù)的信號,基于FPGA的DDS技術(shù)提供了升級方便并且成本低廉的解決方案。 本文對DDS的基本原理和輸出頻譜特性進(jìn)行理論分析,總結(jié)出雜散分布規(guī)律。同時(shí)以DDS的頻譜分析為基礎(chǔ),給出了幾種改善雜散的方法。本文結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料采用傅立葉變換的方法對相位截?cái)鄷r(shí)DDS雜散信號的頻譜特性進(jìn)行了研究,得到了雜散分布的規(guī)律性結(jié)論,并應(yīng)用在程序設(shè)計(jì)程中;DDS技術(shù)的實(shí)現(xiàn)依賴于高速、高性能的數(shù)字器件,本文將FPGA器件和DDS技術(shù)相結(jié)合,確定了FPGA器件的整體設(shè)計(jì)方案,詳細(xì)說明了各個(gè)模塊的功能和設(shè)計(jì)方法,并對其關(guān)鍵部分進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)了波形發(fā)生器數(shù)字電路部分的功能。軟件部分采用模塊設(shè)計(jì)方法,十分方便調(diào)試。為了得到滿足設(shè)計(jì)要求的模擬波形,本文還設(shè)計(jì)了幅度調(diào)節(jié)、D/A轉(zhuǎn)換和低通濾波等外圍硬件電路。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的基于DDS技術(shù)的多波形信號源基本能夠滿足普通學(xué)生實(shí)驗(yàn)室的要求。
標(biāo)簽: FPGA 算法 數(shù)字頻率合成器
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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·[時(shí)鐘書籍]Digital Clocks for Synchronization and Communications
標(biāo)簽: nbsp Synchronization Communications Digital
上傳時(shí)間: 2013-05-24
上傳用戶:tgeyangjh
·[測試書籍]ESSENTIALS OF ELECTRONIC TESTING FOR DIGITAL, MEMORY AND MIXED-SIGNAL VLSI CIRCUITS
標(biāo)簽: nbsp ESSENTIALS ELECTRONIC DIGITAL
上傳時(shí)間: 2013-07-21
上傳用戶:euroford
·Verilog HDL: A Guide to Digital Design and
標(biāo)簽: nbsp Verilog Digital Design
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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·從應(yīng)用角度介紹了具有11 個(gè)輸入端的12 位A/ D 轉(zhuǎn)換器TLC2543 的結(jié)構(gòu)與編程要點(diǎn),探討了TLC2543 與51 系列單片機(jī)的接口方法,用軟件合成SPI 操作,給出了接口電路與A/ D 采集程序設(shè)計(jì)實(shí)例,并對實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意的問題進(jìn)行了探討。
標(biāo)簽: 2543 TLC 轉(zhuǎn)換器 51系列
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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·Stanford&IBM牛人經(jīng)典之作 - Digital Control of Dynamic SystemsEditorial ReviewsProduct DescriptionThis well-respected, market-leading text discusses the use of digital computers in the real-time co
標(biāo)簽: nbsp Hardcover Digital Control
上傳時(shí)間: 2013-07-31
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主要介紹了D類音頻運(yùn)放設(shè)計(jì),對于設(shè)計(jì)要主要的因數(shù) ,一些特別注意的地方
標(biāo)簽: D類功放
上傳時(shí)間: 2013-05-28
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使用VHDL語言編寫的A/D轉(zhuǎn)換程序,可在FPGA平臺使用
上傳時(shí)間: 2013-08-06
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