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在傳統的電力電子電路中，DC/DC變換器通常采用模擬電路實現電壓或電流的控制。數字控制與模擬控制相比，有著顯著的優點，數字控制可以實現復雜的控制策略，同時大大提高系統的可靠性和靈活性，并易于實現系統的智能化。但目前數字控制基本上限于電力傳動領域，DC/DC變換器由于其開關頻率較高，一般其外圍功能由DSP或微處理器完成，而控制的核心，如PWM發生等大多采用專用控制芯片實現。FPGA由于其快速性、靈活性及保密性等優點，近年來在數字控制領域受到越來越多的關注。基于FPGA的DC/DC變換器是電力電子領域重要的研究方向之一。本文研究了同步Buck變換器的建模、設計及仿真，采用Xinlix的VIRTEX-Ⅱ PRO FPGA開發板實現了Buck變換器的全數字控制。 論文首先從Buck變換器的理論分析入手，根據它的物理特性，研究了該變換器的狀態空間平均模型和小信號分析。為了獲得高性能的開關電源，提出并分析了混雜模型設計方案，然后進行了控制器設計。并采用MATLAB/SIMULINK建立了同步Buck電路的仿真模型，并進行仿真研究。浮點仿真的運算精度與溢出問題，影響了仿真的精度。為了克服這些不足，作者采用了定點仿真方法，得到了滿意的仿真結果。論文還著重論述了開關電源的數字控制器部分，數字控制器一般由三個主要功能模塊組成：模數轉換器、數字脈寬調制器(Digital PulseWidth Modulation：DPWM)和數字補償器。文中重點研究了DPWM和數字補償器，闡述了目前高頻數字控制變換器中存在的主要問題，特別是高頻狀態下DPWM分辨率較低，影響控制精度，甚至引起極限環(Limit Cycling)現象，對DPWM分辨率的提高與系統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。作者還設計了兩種數字補償器，并進行了分析比較，選擇了合適的補償算法，達到了改善系統性能的目的。 設計完成后，作者使用ISE 9.1i軟件進行了FPGA實現的前、后仿真，驗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的軟件設計，采用32MHz的硬件晶振實現了11-bit的DPWM分辨率，開關頻率達到1MHz，得到了滿意的系統性能，論文最后給出了仿真和實驗結果。
標簽： FPGA DCDC 高頻 數字
上傳時間： 2013-07-23
上傳用戶：kristycreasy
隨著全控型變流技術的不斷發展和應用領域的不斷拓寬，具有高功率因數的PWM整流器在工業領域中逐漸得到普遍重視。在目前的PWM調制方法中，自然采樣SPWM具有控制靈活、輸出脈沖波形好、諧波含量低等優點，是一種性能優良的調制方法。傳統的基于DSP的SPWM實現方法受DSP本身串行程序流工作模式的限制，是很難實時完成自然采樣SPWM的計算的，這在一些特殊的應用領域限制了PWM整流器性能的提高。為此，論文提出了一種基于FPGA的自然采樣SPWM實現方法，并在三相電流型整流器樣機上進行了實驗驗證。由于FPGA具有豐富的可編程邏輯資源和I/O口，并且可以采用并行工作方式，因此控制系統具有更快的處理速度、更小的控制延時和更好的實時性，有利于PWM整流器性能的提高。仿真和實驗研究都表明本文的設計是正確有效的。
標簽： SPWM 三相 電流型 整流器
上傳時間： 2013-06-16
上傳用戶：黑漆漆
隨著信號處理技術的進步和電子技術的發展，雷達信號偵察接收機逐漸從模擬體制向數字體制轉變。軟件無線電概念的提出，促使雷達偵察接收機朝大帶寬、全截獲方向發展，現有的串行信號處理體制已經很難滿足系統要求。FPGA器件的出現，為實現寬帶雷達信號偵察數字接收機提供了硬件支持。 本文結合FPGA芯片特點，在前人研究基礎上，從算法和硬件實現兩方面，對雷達信號偵察數字接收機若干關鍵技術進行了研究和創新，主要研究內容包括以下幾個方面。 1)給出了基于QuartusII/Matlab和ISE/ModelSim/Matlab的兩種FPGA設計聯合仿真技術。這種聯合仿真技術，大大提高了基于FPGA的雷達信號偵察數字接收機的設計效率。 2)給出了一種基于FFT/IFFT的寬帶數字正交變換算法，并將該算法在FPGA中進行了硬件實現，設計可對600MHz帶寬內的輸入信號進行實時正交變換。 3)提出了一種全并行結構FFT的FPGA實現方案，并將其在FPGA芯片中進行了硬件實現，設計能夠在一個時鐘周期內完成32點并行FFT運算，滿足了數字信道化接收機對數據處理速度的要求。 4)提出了一種自相關信號檢測FPGA實現方案，通過改變FIFO長度改變自相關運算點數，實現了弱信號檢測。提出通過二次門限處理來消除檢測脈沖中的毛刺和凹陷，降低了虛警概率，提高了檢測結果的可靠性。 5)在單通道自相關信號檢測算法基礎上，提出采用三路并行檢測，每路采用不同的相關點數和檢測門限，再綜合考慮三路檢測結果，得到最終檢測結果。給出了算法FPGA實現過程，并對設計進行了聯合時序仿真，提高了檢測性能。 6)給出了一種利用FFT變換后的兩根最大譜線進行插值的快速高精度頻率估計方法，并將該算法在FPGA硬件中進行了實現。通過利用FFT運算后的實/虛部最大值進行插值，降低了硬件資源消耗、縮短了運算延遲。 7)結合4)、5)、6)中的研究成果，完成了對雷達脈沖信號到達時間、終止時間、脈沖寬度和脈沖頻率的估計，最終在一塊FPGA芯片內實現了一個精簡的雷達信號偵察數字接收機，并在微波暗室中進行了測試。
標簽： FPGA 雷達信號 數字接收機
上傳時間： 2013-06-13
上傳用戶：Divine
LLC諧振變換器非常適合應用于高效率和高功率密度的場合，成為目前新型諧振變換器的典型代表。文章首先簡要介紹了半橋LLC諧振變換器的工作原理和優點，然后計算了主電路和控制電路的主要參數，并根據參數計算結果選擇電力電子元器件，最后研制并完善了實驗樣機。樣機實現了變壓器漏感充當諧振電感與變壓器勵磁電感和諧振電容諧振，主開關管實現ZVS，控制電路實現單管自舉驅動，驗證了文章的正確性和可行性。文章為后續研究奠定了理論和實驗基礎。
標簽： L6599 LLC 控制 半橋
上傳時間： 2013-10-13
上傳用戶：diets
為了對電容重復頻率且高能量轉換效率地充電，開展了全橋串聯諧振充電電源的理論設計。通過數值解析的方法獲得諧振電感、電容、功率器件耐壓與通流、電源功率、脈沖變壓器伏秒數等參數，通過數值模擬的方法獲得脈沖變壓器勵磁電感參數，以基于Pspice的全電路仿真驗證設計參數的合理性。仿真結果表明為了實現對110 nF電容1 kHz重頻充電，在初級電壓為1.2 kV和諧振參數為33 kHz時，諧振電感、電容應分別為625 nH，37 μF，脈沖變壓器伏秒數、勵磁電感至少分別應為45 mVs、1 mH，功率器件峰值電流約300 A。
標簽： 大功率 全橋 串聯諧振 充電電源
上傳時間： 2013-11-08
上傳用戶：angle
基于SMIC0.35 μm的CMOS工藝，設計了一種高電源抑制比，同時可在全工藝角下的得到低溫漂的帶隙基準電路。首先采用一個具有高電源抑制比的基準電壓，通過電壓放大器放大得到穩定的電壓，以提供給帶隙核心電路作為供電電源，從而提高了電源抑制比。另外，將電路中的關鍵電阻設置為可調電阻，從而可以改變正溫度電壓的系數，以適應不同工藝下負溫度系數的變化，最終得到在全工藝角下低溫漂的基準電壓。Cadence virtuoso仿真表明：在27 ℃下，10 Hz時電源抑制比（PSRR）-109 dB，10 kHz時（PSRR）達到-64 dB；在4 V電源電壓下，在-40～80 ℃范圍內的不同工藝角下，溫度系數均可達到5.6×10-6 V/℃以下。
標簽： CMOS 高電源抑制 工藝 基準電壓源
上傳時間： 2014-12-03
上傳用戶：88mao
傳統的全橋開關電源拓撲，最常用于大功率隔離式或脫線電源。雖然它需要多加兩個開關元件。但其能輸出更大功率，又有較高的效率，且變壓器體積比單端方式的都小。開關還有較小的電壓及電流應力。全橋變換器還提供固有的變壓器磁芯自動復位及平衡。因而可有最大占空比，進一步提高效率，而軟開關的全橋，可進一步改善性能提高效率。
標簽： 全橋移相 控制技術
上傳時間： 2014-07-13
上傳用戶：Garfield
設計了一種以UC3863芯片為核心控制芯片的開關電源，其電路采用半橋結構的LLC諧振電路，帶有PFC電路，且整個電路設計有自限流功能。分析了LLC諧振變換器整個電路的工作原理及自限流功能的實現。結合交流220 V輸入1KW輸出電路，分別對PFC電路和主電路進行仿真，仿真結果驗證了該設計的可行性。
標簽： 3863 LLC UC 控制
上傳用戶：sdfsdfs1
移相控制的全橋PWM變換器是最常用的中大功率DC／DC變換電路拓撲形式之一。移相PWM控制方式利用開關管的結電容和高頻變壓器的漏電感或原邊串聯電感作為諧振元件，使開關管能進行零電壓開通和關斷，從而有效地降低了電路的開關損耗和開關噪聲，減少了器件開關過程中產生的電磁干擾，為變換器提高開關頻率、提高效率、減小尺寸及減輕質量提供了良好的條件。然而，傳統的移相全橋變換器的輸出整流二極管存在反向恢復過程，會引起寄生振蕩，二極管上存在很高的尖峰電壓，需增加阻容吸收回路進行抑制，文獻提出了兩種帶箝位二極管的拓撲，可以很好地抑制寄生振蕩。本文采取文獻提出的拓撲結構，設計了一臺280 W移相全橋軟開關DC／DC變換器，該變換器輸入電壓為194～310 V，輸出電壓為76V。
標簽： 280W 移相全橋 軟開關
上傳時間： 2014-08-30
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文章闡述了零電壓開關技術在移相全橋變換器中的應用, 提出了一種改進型的零電壓零電流全橋移相開關電源, 對電路的工作原理、工作模式作了具體分析, 主要器件的參數選擇作了設計, 并給出了由控制芯片UC3875 構成的3KW 實用高頻開關電源。
標簽： 3875 UC 全橋移相 開關電源
上傳時間： 2013-11-18
上傳用戶：zhanditian
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