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，數(shù)字控制可以實現(xiàn)復(fù)雜的控制策略，同時大大提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性，并易于實現(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現(xiàn)。FPGA由于其快速性、靈活性及保密性等優(yōu)點，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)計及仿真，采用Xinlix的VIRTEX-Ⅱ PRO FPGA開發(fā)板實現(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)計方案，然后進行了控制器設(shè)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(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)字補償器。文中重點研究了DPWM和數(shù)字補償器，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)計了兩種數(shù)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(tǒng)性能的目的。 設(shè)計完成后，作者使用ISE 9.1i軟件進行了FPGA實現(xiàn)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(shè)計，采用32MHz的硬件晶振實現(xiàn)了11-bit的DPWM分辨率，開關(guān)頻率達到1MHz，得到了滿意的系統(tǒng)性能，論文最后給出了仿真和實驗結(jié)果。
標(biāo)簽： FPGA DCDC 高頻 數(shù)字
上傳時間： 2013-07-23
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隨著全控型變流技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，具有高功率因數(shù)的PWM整流器在工業(yè)領(lǐng)域中逐漸得到普遍重視。在目前的PWM調(diào)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(yōu)點，是一種性能優(yōu)良的調(diào)制方法。傳統(tǒng)的基于DSP的SPWM實現(xiàn)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(yīng)用領(lǐng)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(xiàn)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(tǒng)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(shè)計是正確有效的。
上傳時間： 2013-06-16
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隨著信號處理技術(shù)的進步和電子技術(shù)的發(fā)展，雷達信號偵察接收機逐漸從模擬體制向數(shù)字體制轉(zhuǎn)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(fā)展，現(xiàn)有的串行信號處理體制已經(jīng)很難滿足系統(tǒng)要求。FPGA器件的出現(xiàn)，為實現(xiàn)寬帶雷達信號偵察數(shù)字接收機提供了硬件支持。 本文結(jié)合FPGA芯片特點，在前人研究基礎(chǔ)上，從算法和硬件實現(xiàn)兩方面，對雷達信號偵察數(shù)字接收機若干關(guān)鍵技術(shù)進行了研究和創(chuàng)新，主要研究內(nèi)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(shè)計聯(lián)合仿真技術(shù)。這種聯(lián)合仿真技術(shù)，大大提高了基于FPGA的雷達信號偵察數(shù)字接收機的設(shè)計效率。 2)給出了一種基于FFT/IFFT的寬帶數(shù)字正交變換算法，并將該算法在FPGA中進行了硬件實現(xiàn)，設(shè)計可對600MHz帶寬內(nèi)的輸入信號進行實時正交變換。 3)提出了一種全并行結(jié)構(gòu)FFT的FPGA實現(xiàn)方案，并將其在FPGA芯片中進行了硬件實現(xiàn)，設(shè)計能夠在一個時鐘周期內(nèi)完成32點并行FFT運算，滿足了數(shù)字信道化接收機對數(shù)據(jù)處理速度的要求。 4)提出了一種自相關(guān)信號檢測FPGA實現(xiàn)方案，通過改變FIFO長度改變自相關(guān)運算點數(shù)，實現(xiàn)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(jié)果的可靠性。 5)在單通道自相關(guān)信號檢測算法基礎(chǔ)上，提出采用三路并行檢測，每路采用不同的相關(guān)點數(shù)和檢測門限，再綜合考慮三路檢測結(jié)果，得到最終檢測結(jié)果。給出了算法FPGA實現(xiàn)過程，并對設(shè)計進行了聯(lián)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(xiàn)。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(jié)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(nèi)實現(xiàn)了一個精簡的雷達信號偵察數(shù)字接收機，并在微波暗室中進行了測試。
標(biāo)簽： FPGA 雷達信號 數(shù)字接收機
上傳時間： 2013-06-13
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LLC諧振變換器非常適合應(yīng)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(yōu)點，然后計算了主電路和控制電路的主要參數(shù)，并根據(jù)參數(shù)計算結(jié)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(xiàn)了變壓器漏感充當(dāng)諧振電感與變壓器勵磁電感和諧振電容諧振，主開關(guān)管實現(xiàn)ZVS，控制電路實現(xiàn)單管自舉驅(qū)動，驗證了文章的正確性和可行性。文章為后續(xù)研究奠定了理論和實驗基礎(chǔ)。
上傳時間： 2013-10-13
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為了對電容重復(fù)頻率且高能量轉(zhuǎn)換效率地充電，開展了全橋串聯(lián)諧振充電電源的理論設(shè)計。通過數(shù)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(shù)等參數(shù)，通過數(shù)值模擬的方法獲得脈沖變壓器勵磁電感參數(shù)，以基于Pspice的全電路仿真驗證設(shè)計參數(shù)的合理性。仿真結(jié)果表明為了實現(xiàn)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(shù)為33 kHz時，諧振電感、電容應(yīng)分別為625 nH，37 μF，脈沖變壓器伏秒數(shù)、勵磁電感至少分別應(yīng)為45 mVs、1 mH，功率器件峰值電流約300 A。
標(biāo)簽： 大功率 全橋 串聯(lián)諧振 充電電源
上傳時間： 2013-11-08
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基于SMIC0.35 μm的CMOS工藝，設(shè)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(zhǔn)電路。首先采用一個具有高電源抑制比的基準(zhǔn)電壓，通過電壓放大器放大得到穩(wěn)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(guān)鍵電阻設(shè)置為可調(diào)電阻，從而可以改變正溫度電壓的系數(shù)，以適應(yīng)不同工藝下負(fù)溫度系數(shù)的變化，最終得到在全工藝角下低溫漂的基準(zhǔn)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(nèi)的不同工藝角下，溫度系數(shù)均可達到5.6×10-6 V/℃以下。
標(biāo)簽： CMOS 高電源抑制 工藝 基準(zhǔn)電壓源
上傳時間： 2014-12-03
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傳統(tǒng)的全橋開關(guān)電源拓?fù)洌畛Ｓ糜诖蠊β矢綦x式或脫線電源。雖然它需要多加兩個開關(guān)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(guān)還有較小的電壓及電流應(yīng)力。全橋變換器還提供固有的變壓器磁芯自動復(fù)位及平衡。因而可有最大占空比，進一步提高效率，而軟開關(guān)的全橋，可進一步改善性能提高效率。
上傳時間： 2014-07-13
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設(shè)計了一種以UC3863芯片為核心控制芯片的開關(guān)電源，其電路采用半橋結(jié)構(gòu)的LLC諧振電路，帶有PFC電路，且整個電路設(shè)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(xiàn)。結(jié)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(jié)果驗證了該設(shè)計的可行性。
上傳時間： 2013-10-13
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?fù)湫问街弧Ｒ葡郟WM控制方式利用開關(guān)管的結(jié)電容和高頻變壓器的漏電感或原邊串聯(lián)電感作為諧振元件，使開關(guān)管能進行零電壓開通和關(guān)斷，從而有效地降低了電路的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲，減少了器件開關(guān)過程中產(chǎn)生的電磁干擾，為變換器提高開關(guān)頻率、提高效率、減小尺寸及減輕質(zhì)量提供了良好的條件。然而，傳統(tǒng)的移相全橋變換器的輸出整流二極管存在反向恢復(fù)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?fù)洌梢院芎玫匾种萍纳袷帯１疚牟扇∥墨I提出的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)計了一臺280 W移相全橋軟開關(guān)DC／DC變換器，該變換器輸入電壓為194～310 V，輸出電壓為76V。
上傳時間： 2014-08-30
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文章闡述了零電壓開關(guān)技術(shù)在移相全橋變換器中的應(yīng)用, 提出了一種改進型的零電壓零電流全橋移相開關(guān)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(shù)選擇作了設(shè)計, 并給出了由控制芯片UC3875 構(gòu)成的3KW 實用高頻開關(guān)電源。
標(biāo)簽： 3875 UC 全橋移相 開關(guān)電源
上傳時間： 2013-11-18
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