Power Stage Topology Reference Guide高清文字版
標簽： 電源拓撲
上傳時間： 2022-06-18
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摘要：建立了數字控制DC/DC開關電源閉環系統的s域小信號模型，采用數字重設計法針對給定的系統季數設計了數字補償器。應用SISO Design Tool仿真平臺，在伯德圖分析和根軌連法的基礎上設計了連續城的模擬補償器，并進行了離散化處理。在建立系統s城模型時引入了模數轉換器和數字脈寬調制發生器產生的延遲效應，使補償器的設計考慮了采樣速率對系統的影響，改善了傳統離散設計的誤蓋。基于教字重設計法構建的數字補償器實現了對脈寬調制信號的可編程精確控制，保證了變換器閉環工作良好的動態特性。仿真實驗結果驗證了所設計的數字補償器的性能。關鍵詞：數字控制系統；模數轉換；數字重設計法；數字補償器；數字脈寬調制1引言傳統的開關電源采用模擬控制技術，使用比較器、誤差放大器和模擬電源管理芯片等元器件來調整電源輸出電壓，存在著控制電路復雜、元器件數量多以及控制電路成型后很難修改等缺點，不利于開關電源的集成化和小型化。近年來隨著微電子學的迅速發展，電源的控制也已經由模擬控制、模數混合控制，進入到數字控制階段”，具有可編程性、設計可延續性、元件數量減少、先進的校正能力等優點。以往由于DSP等控制芯片的高成本，數字控制多用于大功率AC/DC變換器、PFC功率因數校正等場合”，而對于DC/DC高頻開關電源只是實現了一些數字化的簡單應用，如采用MCU提供保護、監控和通信功能。隨著數字控制芯片成本的降低，數字控制也逐漸應用于DC/DC直流變換器，直接參與電源的反饋回路控制，實現了信號采樣補償和PWM調節的數字化。數字PID補償器的設計非常關鍵，直接決定了電源的輸出精度、動態響應等指標。近年來對DC/DC開關電源的數字補償器的建模研究已有很多論述]，主要基于數字重設計法和直接數字設計法。數字重設計是在傳統模擬電源研究方法的基礎上，首先將數字電源簡化為一個連續的線性系統，忽略了采樣保持器效應后設計模擬補償器，然后采用雙線性近似（Tustin）、匹配零極點（MPZ）等方法對其離散化得到數字補償器。直接數字設計是直接建立零階保持器和被控對象的離散模型，再構建包括離散補償器的反饋系統。數字重設計和直接數字設計法在高采樣速率下設計的數字補償器性能差別不是很大，只是在低采樣速率下直接數字設計更加精確。
上傳時間： 2022-06-18
上傳用戶：zhanglei193
本文在分析了中大功率IGBT特性、工作原理及其驅動電路原理和要求的基礎上，對EXB841，M57962AL，2SD315A等幾種驅動電路的工作特性進行了比較。并針對用于輕合金表面防護處理的特種脈沖電源主功率開關器件驅動電路運行中存在的問題對驅動電路提出了功能改進和擴展方案，進行了實驗調試，并成功地應用于不同功率容量1GBT模塊的驅動，運行情況良好，提高了電源的可靠性。針對電源設備的進一步功率擴容要求，采用IGBT模塊串、并聯運行方案。對并聯模塊的均流、同步觸發、散熱、布局、布線等問題進行了詳細的分析和討論，同時也討論了串聯模塊的均壓、驅動等問題，并用仿真電路對串并聯模塊的工作特性進行了仿真分析。最后將IGBT串并聯方案成功地應用于表面處理特種電源中，實際運行表明1GBT模塊的串并聯擴容是可行的。關鍵i：IGBT，驅，串聯，并聯功率開關器件在電力電子設備中占據核心的位置，它的可靠工作是整個裝置正常運行的基本條件。[1）在主電路拓撲設計和功率開關器件選取合理的前提下，如何可靠地驅動和保護主開關器件顯得十分關鍵。功率開關器件的驅動電路是主電路與控制電路之間的接口，是電力電子裝置的重要部分，對整個設備的性能有很大的影響，其作用是將控制回路輸出的PWM脈沖放大到足以驅動功率開關器件。簡而言之，驅動電路的基本任務就是將控制電路傳來的信號，轉換為加在器件控制端和公共端之間的可以使其導通和關斷的信號。同樣的器件，采用不同的驅動電路將得到不同的開關特性。采用性能良好的驅動電路可以使功率開關器件工作在比較理想的開關狀態，同時縮短開關時間，減小開關損耗，對裝置的運行效率、可靠性和安全性都有重要的意義。因此驅動電路的優劣直接影響主電路的性能，因此驅動電路的合理化設計顯得越來越重要。
標簽： igbt
上傳時間： 2022-06-19
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本論文通過對國內外DNC技術發展現狀的研究，根據加工車間具體的需要，設計了一種基于工業以太網的嵌入式DNC集成控制系統。文章從DNC系統賴以運行的網絡著手，研究并建立了基于工業以太網的車間局域網模式，采用元余星型拓撲結構構建了快速、穩定、抗干擾能力強的局域網環境采用PC104主板，設計了嵌入式DNC智能終端系統，詳細說明了DNC網絡的配置過程。實現了從RS-232C串行接口到10Mbps以太網接口的轉換，支持標準RS-232C接口和具有特殊通信協議的串行通信接口的數據傳輸，實現了廣義DNC功能。研究了加工車間數控系統的數據傳輸方式，創建了統一的數據傳送格式。采用創建的萬能輸入法，通過操作數控設備的控制面板，實現了異構數控系統的有效集成。通過解剖不同數控系統的通信協議，將軟插件技術應用到DNC系統中，針對不同的數控系統，編制不同的驅動程序。通過軟件的控制，實現數控系統類型的自動識別和NC程序的自動傳輸。對硬件進行優化設計，加大了智能終端的存儲器容量，深入研究“程序再開，功能，實現了程序續傳的快速性和準確性。通過軟件設計，解決了多臺數控設備同時在線加工的通信競爭問題。
上傳時間： 2022-06-19
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本文以超音頻串聯諧振式感應加熱電源為研究對象，應用鎖相環和PID技術，采用數字信號處理器（DSP）和復雜可編程邏輯器件（CPLD）聯合控制的數字化技術實現感應加熱電源的頻率跟蹤和0~1800自由移相調功，為感應加熱電源系統的數字化、信息化、柔性化、智能化控制提供了優質、可靠的技術基礎。論文首先介紹了感應加熱的基本原理及感應加熱技術的發展動態。然后通過對感應加熱電源中的主電路拓撲進行分析，比較串聯譜振逆變電路與并聯諧振逆變電路的優缺點，選擇了更適合超音頻感應加熱電源的串聯語振主電路。在確定了設計方案后，詳細分析了電源的主電路結構并進行了系統各組成部分器件的參數計算和選取。通過對鎖相環原理進行了分析，提出一種基于DSP的數字鎖相環（DPLL）的實現方法。論文在分析和對比了感應加熱電源的各種調功方式后，選擇了移相調功對感應加熱電源進行恒流調節。通過兩種硬件方案的對比，確定了一種最佳方案，實現了基準臂與移相臂之間移相角的數字控制信號的產生。論文搭建了以TMS320LF2407A為控制核心的硬件控制平臺。包括了采樣電路、保護電路、驅動電路、顯示電路等外圍電路。在此基礎上編制了系統的程序，完成了樣機，并對其進行了整機聯調，給出了電源的實測波形。實驗結果證明基于DSP的DPLL完全可以勝任超音頻的頻率跟蹤，系統硬件電路可靠，程序運行良好。
上傳時間： 2022-06-19
上傳用戶：20125101110
摘要：提出了一種 Boost電路軟開關實現方法，即同步整流加上電感電流反向。根據兩個開關管實現軟開關的條件不同，提出了強管和弱管的概念，給出了滿足軟開關條件的設計方法。一個24V輸入，40V/2.5A輸出，開關頻率為 200kHz的同步Boost變換器樣機進一步驗證了上述方法的正確性，其滿載效率達到了 96.9%關鍵詞：升壓電路；軟開關；同步整流引言輕小化是目前電源產品追求的目標。而提高開關頻率可以減小電感、電容等元件的體積。但是，開關頻率提高的瓶頸是器件的開關損耗，于是軟開關技術就應運而生。一般，要實現比較理想的軟開關效果，都需要有一個或一個以上的輔助開關為主開關創造軟開關的條件，同時希望輔助開關本身也能實現軟開關。Boost電路作為一種最基本的 DC/DC拓撲而廣泛應用于各種電源產品中。由于Boost電路只包含一個開關，所以，要實現軟開關往往要附加很多有源或無源的額外電路，增加了變換器的成本，降低了變換器的可靠性Boost電路除了有一個開關管外還有一個二極管。在較低壓輸出的場合，本身就希望用一個 MOSFET來替換二極管（同步整流），從而獲得比較高的效率。如果能利用這個同步開關作為主開關的輔助管，來創造軟開關條件，同時本身又能實現軟開關，那將是一個比較好的方案。本文提出了一種 Boost電路實現軟開關的方法。該方案適用于輸出電壓較低的場合。
標簽： 整流電源
上傳時間： 2022-06-19
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本文對家用太陽能光伏發電系統進行了研究和設計。首先在太陽能電池工作原理的基礎上對其輸出特性進行了仿真。根據其輸出的非線性關系，闡述了最大功率點跟蹤（MPPT）的原理，并結合DC-DC變換器對常用的MPPT算法進行了仿真。通過對比幾種方法的優缺點，給出了一種新型MPPT算法。接著對儲能蓄電池的充放電特性進行了研究，然后根據負載的要求計算了蓄電池的容量，并采用Boost變換器對其進行充電控制。其次，考慮到蓄電池組的電壓等級較低，為使輸出220V的交流電，通過分析幾種拓撲結構，最終采用“推挽升壓電路+全橋逆變”的電源設計方案以提高整個系統的效率，設計包括硬件和軟件兩部分。在推挽電路中介紹了各元器件參數的選擇、高頻變壓器的設計及其控制電路等，其中PWM驅動電路輸出采用圖騰柱的方式以增強其驅動能力；逆變電路同樣給出了功率開關管、濾波器的選取方法，并設計了過流保護和電壓采樣調理電路，對濾波器傳遞函數的仿真驗證了設計的合理性。在軟件設計中，基于DSP實現了MPPT控制、SPWM驅動信號的生成和P1閉環反饋控制。最后，論文給出了相關實驗電路的調試結果，從中可以看出，所設計的電路實現了各部分的功能，并驗證了設計的合理性。關鍵詞：太陽能電池；最大功率點跟蹤；推挽電路：SPWM：DSP
上傳時間： 2022-06-19
上傳用戶：trh505
本文跟蹤了國內國際上各研究組織關于5G需求與關鍵技術最新研究進展。高能效將是5G從設計之初就不得不考慮的幾個重要問題之。研究如何在不損失或者微損失網絡性能的前提下，極大地降低系統的能量消耗是一項很有研究價值的工作。本文通過分析現有無線網絡基站能量消耗的各個組成部分，參考目前5G研究趨勢，選擇網絡能效模型與基站能耗模型，用于后續網絡能效評估。小站密集化部署技術（Small Cell）是目前業內普遍認同的實現未來5G系統各項性能指標與效率指標的有效策略之一。隨著小站的密集化部署，網絡整體能效成為衡量異構無線通信系統長期經濟效益的一項重要指標。網絡運營前，需要以高能效為目標進行Small Cell密集化網絡部署。本文利用上述的能效模型，建立并推導出了Small Cell最佳部客位置與數量的高能效網絡部署方案目標函數，進一步通過數值仿真方法獲得了具體網絡場景下的高能效Small Cell 絡部署位置與數量，最后通過對大量的仿真結果進行分析，得出了高能效Small Cell集化署方案的一般性規律。研究成果對未來5G系統中SmallCell的部署具有重要參考意義在網絡運營中，由于網絡負載存在天然的不均衡性與動態被動性，需要在Small Cell密集化部署的未來移動通信系統中進行高能效網絡拓撲控制，以便在網絡運營中維持實時的網絡能效最優化的網絡拓撲結構。本論文分析了目前業界關于Small Cell 休眠/喚醒性能增益的最新研究成果，并針對其現有休眠喚醒方案中以單小區固定負載為門限的休眠順醒機制的不足，提出了一種高能效Small Cell聯合休眼喚醒控制機制，實現了對網絡拓撲的高能效動態控制。Small Cell密集化部署使網絡編碼在未來無線網絡環境中得到了新的應用契機，本文最后結合幾種未來5G新場景對網絡編碼應用方案進行了初步探討。初步仿真結果表明，網絡編碼方案可有效提升能效。
上傳時間： 2022-06-20
上傳用戶：canderile
開關穩壓電源（以下簡稱開關電源）問世后，在很多領域逐步取代了線性穩壓電源和晶閘管相控電源。早期出現的是串聯型開關電源，其主電路拓撲與線性電源相仿，但功率晶體管工作于開關狀態，隨著脈寬調制（PWM）技術的發展，PWM開關電源問世，它的特點是用20KHz的載波進行脈沖寬度調制，電源的效率可達65%-70%，而線性電源的效率只有30%-40%。因此，用工作頻率為20 kHz的PWM開關電源替代線性電源，可大幅度節約能源，從而引起了人們的廣泛關注，在電源技術發展史上被譽為20kHz革命。隨著超大規模集成芯片尺寸的不斷減小，電源的尺寸與微處理器相比要大得多；而航天、潛艇、軍用開關電源以及用電池的便攜式電子設備（如手提計算機、移動電話等）更需要小型化、輕量化的電源，因此，對開關電源提出了小型輕量要求，包括磁性元件和電容的體積重量也要小。此外，還要求開關電源效率要更高，性能更好，可靠性更高等，這一切高新要求便促進了開關電源的不斷發展和進步。
上傳時間： 2022-06-20
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標簽： Altium Designer
上傳時間： 2022-06-20
上傳用戶：canderile
