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小信号建模

  • 基于FPGA的高频数字DCDC变换器研究

    在传统的电力电子电路中,DC/DC变换器通常采用模拟电路实现电压或电流的控制。数字控制与模拟控制相比,有着显著的优点,数字控制可以实现复杂的控制策略,同时大大提高系统的可靠性和灵活性,并易于实现系统的智能化。但目前数字控制基本上限于电力传动领域,DC/DC变换器由于其开关频率较高,一般其外围功能由DSP或微处理器完成,而控制的核心,如PWM发生等大多采用专用控制芯片实现。FPGA由于其快速性、灵活性及保密性等优点,近年来在数字控制领域受到越来越多的关注。基于FPGA的DC/DC变换器是电力电子领域重要的研究方向之一。本文研究了同步Buck变换器的建模、设计及仿真,采用Xinlix的VIRTEX-Ⅱ PRO FPGA开发板实现了Buck变换器的全数字控制。 论文首先从Buck变换器的理论分析入手,根据它的物理特性,研究了该变换器的状态空间平均模型和小信号分析。为了获得高性能的开关电源,提出并分析了混杂模型设计方案,然后进行了控制器设计。并采用MATLAB/SIMULINK建立了同步Buck电路的仿真模型,并进行仿真研究。浮点仿真的运算精度与溢出问题,影响了仿真的精度。为了克服这些不足,作者采用了定点仿真方法,得到了满意的仿真结果。论文还着重论述了开关电源的数字控制器部分,数字控制器一般由三个主要功能模块组成:模数转换器、数字脉宽调制器(Digital PulseWidth Modulation:DPWM)和数字补偿器。文中重点研究了DPWM和数字补偿器,阐述了目前高频数字控制变换器中存在的主要问题,特别是高频状态下DPWM分辨率较低,影响控制精度,甚至引起极限环(Limit Cycling)现象,对DPWM分辨率的提高与系统硬件工作频率之间的矛盾、DPWM分辨率与A/D分辨率之间的关系等问题作了全面深入的分析。论文提出了一种新的提高DPWM分辨率的方法,该方法在不提高系统硬件频率的前提下,采用软件使DPWM的分辨率大大提高。作者还设计了两种数字补偿器,并进行了分析比较,选择了合适的补偿算法,达到了改善系统性能的目的。 设计完成后,作者使用ISE 9.1i软件进行了FPGA实现的前、后仿真,验证了所提出理论及控制算法的正确性。作者完成了Buck电路的硬件制作及基于FPGA的软件设计,采用32MHz的硬件晶振实现了11-bit的DPWM分辨率,开关频率达到1MHz,得到了满意的系统性能,论文最后给出了仿真和实验结果。

    标签: FPGA DCDC 高频 数字

    上传时间: 2013-07-22

    上传用户:kristycreasy

  • 4-20mA~0-5V两通道模拟信号隔离采集A D转换器

    isoad系列产品实现传感器和主机之间的信号安全隔离和高精度数字采集与传输,广泛应用于rs-232/485总线工业自动化控制系统,4-20ma / 0-10v信号测量、监视和控制,小信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等远程监控场合。通过软件的配置,可接入多种传感器类型,包括电流输出型、电压输出型、以及热电偶等等。 产品内部包括电源隔离,信号隔离、线性化,a/d转换和rs-485串行通信等模块。每个串口最多可接256只iso ad系列模块,通讯方式采用ascii 码字符通讯协议或modbus rtu通讯协议,其指令集兼容于adam模块,波特率可由用户设置,能与其他厂家的控制模块挂在同一rs-485总线上,便于主机编程。 isoad系列产品是基于单片机的智能监测和控制系统,所有用户设定的校准值,地址,波特率,数据格式,校验和状态等配置信息都储存在非易失性存储器eeprom里。 isoad系列产品按工业标准设计、制造,信号输入 / 输出之间隔离,可承受3000vdc隔离电压,抗干扰能力强,可靠性高。工作温度范围- 45℃~+80℃。

    标签: 20 mA D转换 模拟信号

    上传时间: 2013-11-23

    上传用户:comer1123

  • 4-20mA,0-10V电流~电压模拟信号光电隔离放大器

    iso u-p-o 系列直流电压信号隔离放大器是一种将电压信号转换成按比例输出的隔离电流或电压信号的混合集成电路。该ic内部含有一组高隔离的dc/dc电源和电压信号高效率耦合隔离变换电路等,可以将直流电压小信号进行隔离放大(u/u)输出或直接转换为直流电流(u /i)信号输出。较大的输入阻抗(≥1 mω),较强的带负载能力(电流输出>650ω,电压输出≥2kω)能实现小信号远程无失真的传输。 ic内部可采用陶瓷基板、印刷电阻全smt的可靠工艺制作及使用新技术隔离措施,使器件能满足信号输入/输出/辅助电源之间3kv三隔离和工业级宽温度、潮湿震动等现场环境要求。外接满度校正和零点校正的多圈电位器可实现 0-5v/0-10v/1-5v4-20ma/0-20ma等信号之间的隔离和转换。(精度线性高,隔离电压3000vdc)

    标签: 20 10 mA 电流

    上传时间: 2014-12-23

    上传用户:392210346

  • 小信号放大电路

    关于信号放大的技术资料,有仿真波形!

    标签: 小信号 放大电路

    上传时间: 2013-11-09

    上传用户:梧桐

  • DC开关电源环路补偿器设计

    摘要:建立了数字控制DC/DC开关电源闭环系统的s域小信号模型,采用数字重设计法针对给定的系统季数设计了数字补偿器。应用SISO Design Tool仿真平台,在伯德图分析和根轨连法的基础上设计了连续城的模拟补偿器,并进行了离散化处理。在建立系统s城模型时引入了模数转换器和数字脉宽调制发生器产生的延迟效应,使补偿器的设计考虑了采样速率对系统的影响,改善了传统离散设计的误盖。基于教字重设计法构建的数字补偿器实现了对脉宽调制信号的可编程精确控制,保证了变换器闭环工作良好的动态特性。仿真实验结果验证了所设计的数字补偿器的性能。关键词:数字控制系统;模数转换;数字重设计法;数字补偿器;数字脉宽调制1引言传统的开关电源采用模拟控制技术,使用比较器、误差放大器和模拟电源管理芯片等元器件来调整电源输出电压,存在着控制电路复杂、元器件数量多以及控制电路成型后很难修改等缺点,不利于开关电源的集成化和小型化。近年来随着微电子学的迅速发展,电源的控制也已经由模拟控制、模数混合控制,进入到数字控制阶段”,具有可编程性、设计可延续性、元件数量减少、先进的校正能力等优点。以往由于DSP等控制芯片的高成本,数字控制多用于大功率AC/DC变换器、PFC功率因数校正等场合”,而对于DC/DC高频开关电源只是实现了一些数字化的简单应用,如采用MCU提供保护、监控和通信功能。随着数字控制芯片成本的降低,数字控制也逐渐应用于DC/DC直流变换器,直接参与电源的反馈回路控制,实现了信号采样补偿和PWM调节的数字化。数字PID补偿器的设计非常关键,直接决定了电源的输出精度、动态响应等指标。近年来对DC/DC开关电源的数字补偿器的建模研究已有很多论述],主要基于数字重设计法和直接数字设计法。数字重设计是在传统模拟电源研究方法的基础上,首先将数字电源简化为一个连续的线性系统,忽略了采样保持器效应后设计模拟补偿器,然后采用双线性近似(Tustin)、匹配零极点(MPZ)等方法对其离散化得到数字补偿器。直接数字设计是直接建立零阶保持器和被控对象的离散模型,再构建包括离散补偿器的反馈系统。数字重设计和直接数字设计法在高采样速率下设计的数字补偿器性能差别不是很大,只是在低采样速率下直接数字设计更加精确。

    标签: 开关电源 环路补偿

    上传时间: 2022-06-18

    上传用户:zhanglei193

  • 现代无线系统射频电路实用设计卷I

    《现代无线系统射频电路实用设计:有源电路与系统》(卷2)从介绍有源线性电路和RF稳定性分析开始,讲述了低噪声和小信号宽带放大器设计。同时对现代RF器件及其建模做出综述,探究像谐波平衡这样的非线性电路仿真技术,并始终用大量的图示来说明有源电路设计中现代CAD工具的使用方法。工程师们通过在高功率RF晶体管放大器、振荡器、混频器和倍频器应用这些非线性设计技术,然后再去学习理论,会对器件的工作.性能有个直观的理解。

    标签: 现代无线系统 射频电路

    上传时间: 2022-07-04

    上传用户:hao123

  • VSG 的储能系统并网逆变器建模与参数整定方法

    从并网逆变器主电路和同步发电机等效电路的对应关系出发,提出模拟同步发电机转子的运动方程、有功-频率下垂特性与无功-电压下垂特性的虚拟同步发电机(VSG)外环控制策略。 引入虚拟阻抗模拟同步发电机定子电气方程的电压环,和基于准比例谐振控制器的电流环共同构成应用于储能系统并网逆变器的VSG 控制策略。 建立应用于储能系统并网逆变器的 VSG 动态小信号模型,分析其参与电网需求响应的机理。 推导得出 VSG 参与电网调压/ 调频需求响应的动态模型,为研究电网电压/ 频率波动时 VSG 无功/ 有功输出特性提供依据;进而在保证有功环、无功环的稳定性与调压/ 调频动态性能的条件下,总结得到 VSG 关键参数的整定方法。 最后通过仿真与实验验证了所提 VSG 参与电网调压/ 调频动态模型的正确性与参数整定方法的有效性。

    标签: VSG 储能系统 并网逆变器

    上传时间: 2022-07-04

    上传用户:wky20090436

  • 日本电子电路精选设计大全-484页-7.1M.pdf

    New-尚未归类-412册-8.64G 日本电子电路精选设计大全-484页-7.1M.pdf。日本电子电路精选设计大全 (最新电路)日本电子电路精选:低频小信号放大电路,测量用小信号放大电路,低频功率放大电路,高速宽带放大器,信号的切换/隔离/衷减电路,比较器/峰值检测器/取样保持电路等内容。

    标签: 484 7.1 日本电子

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:cc1

  • 电流型双端反激式开关电源的研究.rar

    该文主要研究开发了适用于电力有源滤波器、开关磁阻电机调速系统等现代电力电子装置的开关稳压电源.该电源采用双端反激式功率变换电路,降低了功率MOSFET截止期间的所承受电压应力,减小了管子的耐压要求.该文首先详细分析了多输出电流型双端反激式开关电源的基本工作原理,并在此基础上建立了一套系统的、准确的稳态数学模型及动态小信号模型.根据所建立的数学模型,结合自动控制原理,对闭环控制系统进行了稳定性分析研究,提出了稳定运行条件,给出了闭环系统的参数设计.然后根据已建立的数学模型,利用MATLAB软件仿真分析了系统的稳定性,同时建立了PSPICE实时仿真电路模型,进行了深入细致的计算机仿真研究,验证了理论设计的正确性、合理性.最后设计了一套38W、六路输出的原理样机,给出了相关的实验波形和实验结果分析.

    标签: 电流型 双端 反激式开关电源

    上传时间: 2013-06-25

    上传用户:大三三

  • 感应电机双馈调速系统稳定性分析与仿真.rar

    感应电机双馈调速系统是一种性能优越的电力拖动控制系统,它不仅降低了功率变换器的额定功率,而且能够通过调节转子电压的幅值、相位和频率来实现电机定子侧功率因数的调节。由于系统控制方法的灵活性和多样性,使得双馈电机在工业传动领域、风力发电以及抽水蓄能电站中拥有广阔的应用前景。 本文主要对双馈电机矢量控制系统进行了相关研究。首先,比较双馈调速系统和传统的异步电机变频调速系统的异同点,阐述了双馈电机的工作原理,各种不同的磁场定向控制方式,并分析了它的稳态特性;接着,利用双馈调速系统控制方法灵活多样的特点,构建了一套交直交变换器励磁的矢量调速系统,系统模型建立在以转子磁链定向了同步旋转的坐标轴系中,可以实现双馈电机转速与无功功率的解耦控制,同时,控制交直交变换器能量的双向流动,双馈电机可以在超同步、亚同步方式下运行,通过计算机仿真,验证了这种控制方式的可行性和正确性;随后,阐述了双馈电机的功角特性,通过功角特性分析了电机的静态稳定性,并建立了双馈电机的开环电压控制、开环电流控制以及矢量控制的小信号模型,对上述几种控制方式下的双馈电机暂态稳定性进行了深入研究;最后,综合上述讨论结果,设计了双馈电机的控制系统硬件部分,并给出了部分软件设计流程。

    标签: 感应电机 双馈 仿真

    上传时间: 2013-07-24

    上传用户:Wwill