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(lái)在數(shù)字控制領(lǐng)域受到越來(lái)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(hào)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(duì)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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隨著數(shù)字技術(shù)的高速發(fā)展，越來(lái)越多的針對(duì)數(shù)字視頻壓縮、傳送、顯示等的設(shè)備涌入市場(chǎng)。要從這些良莠不齊的產(chǎn)品中挑選出令人滿意的商品，一套良好的數(shù)字視頻測(cè)試設(shè)備就必不可少。然而，現(xiàn)階段大多數(shù)數(shù)字視頻信號(hào)源都存在不同的缺點(diǎn)，如測(cè)試圖像種類太少、沒有動(dòng)態(tài)測(cè)試源、缺乏專用測(cè)試信號(hào)等。為有效克服這些缺陷，作者設(shè)計(jì)并開發(fā)了一套基于FPGA的數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)生器。整個(gè)系統(tǒng)包括硬件平臺(tái)和圖像格式轉(zhuǎn)換軟件兩大部分。硬件平臺(tái)本身即為獨(dú)立的信號(hào)發(fā)生器，可以生成多種測(cè)試圖像。配備了圖像格式轉(zhuǎn)換軟件，就可以實(shí)現(xiàn)硬件平臺(tái)從PC機(jī)接收各種靜態(tài)測(cè)試圖像、動(dòng)態(tài)測(cè)試序列，不斷更新測(cè)試圖像庫(kù)。整個(gè)系統(tǒng)具有良好的硬件體系結(jié)構(gòu)、便捷的輸入接口，穩(wěn)定的信號(hào)輸出，同時(shí)操作靈活、方便，易于升級(jí)更新。 在系統(tǒng)的開發(fā)過程中，使用了多種硬件、軟件開發(fā)工具，如PROTEL DXP、ISE、MODEL SIM、MATLAB、C＃．NET等。由于軟硬件調(diào)試均由同一人完成，因此整個(gè)系統(tǒng)具備良好的統(tǒng)一性和兼容性。 另外，作者還研究并設(shè)計(jì)了一種針對(duì)H.264編解碼器壓縮損傷的測(cè)試信號(hào)。評(píng)估一個(gè)編碼器的性能可采用主觀評(píng)價(jià)或客觀評(píng)價(jià)兩種方法。其中主觀評(píng)價(jià)最為直接、有效。本文在依托主觀評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合客觀參數(shù)的指導(dǎo)性，研究并設(shè)計(jì)一種通過人眼就可以方便的觀測(cè)到實(shí)際存在的壓縮損傷的測(cè)試信號(hào)，以達(dá)到直接對(duì)編解碼器性能進(jìn)行比較的目的。
標(biāo)簽： FPGA 數(shù)字視頻 信號(hào)發(fā)生器
上傳時(shí)間： 2013-07-19
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隨著人們對(duì)無(wú)線通信需求和質(zhì)量的要求越來(lái)越高，無(wú)線通信設(shè)備的研發(fā)也變得越來(lái)越復(fù)雜，系統(tǒng)測(cè)試在整個(gè)設(shè)備研發(fā)過程中所占的比重也越來(lái)越大。為了能夠盡快縮短研發(fā)周期，測(cè)試人員需要在實(shí)驗(yàn)室模擬出無(wú)線信道的各種傳播特性，以便對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試與測(cè)試。無(wú)線信道仿真器是進(jìn)行無(wú)線通信系統(tǒng)硬件調(diào)試與測(cè)試不可或缺的儀器之一。 本文設(shè)計(jì)的無(wú)線信道仿真器是以Clarke信道模型為參考，采用基于Jakes模型的改進(jìn)算法，使用Altera公司的StratixⅡ EP2S180模擬實(shí)現(xiàn)了頻率選擇性衰落信道。信道仿真器實(shí)現(xiàn)了四根天線數(shù)據(jù)的上行接收，每根天線由八條可分辨路徑，每條可分辨路徑由64個(gè)反射體構(gòu)成，每根天線可分辨路徑和反射體的數(shù)目可以獨(dú)立配置。通過對(duì)每個(gè)反射體初始角度和初始相位的設(shè)置，并且保證反射體的角度和相位是均勻分布的隨機(jī)數(shù)，可以使得同一條路徑不同反射體之間的非相關(guān)特性，得到的多徑傳播信道是一個(gè)離散的廣義平穩(wěn)非相關(guān)散射模型(WSSUS)。無(wú)線信道仿真器模擬了上行數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境，上行數(shù)據(jù)由后臺(tái)產(chǎn)生后儲(chǔ)存在單板上的SDRAM中。啟動(dòng)測(cè)試之后，上行數(shù)據(jù)在CPU的控制下通過信道仿真器，然后送達(dá)基帶處理板解調(diào)，最后測(cè)試數(shù)據(jù)的誤碼率和誤塊率，從而分析基站的上行接收性能。 首先，本文研究了3GPP TS 25.141協(xié)議中對(duì)通信設(shè)備測(cè)試的要求和無(wú)線信道自身的特點(diǎn)，完成了對(duì)無(wú)線信道仿真器系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的吸收和修改。 其次，針對(duì)FPGA內(nèi)部資源結(jié)構(gòu)，研究了信道仿真器FPGA實(shí)現(xiàn)過程中的困難和資源的消耗，進(jìn)行了模塊劃分。主要完成了時(shí)延模塊、瑞利衰落模塊、背板接口模塊等的RTL級(jí)代碼的開發(fā)、仿真、綜合和板上調(diào)試；完成了FPGA和后臺(tái)軟件的聯(lián)合調(diào)試；完成了兩天線到四天線的改版工作，使FPGA內(nèi)部的工作頻率翻了一倍，大幅降低了FPGA資源的消耗。 最后，在完成無(wú)線信道仿真器的硬件設(shè)計(jì)之后，對(duì)無(wú)線信道仿真器的測(cè)試根據(jù)3GPP TS 25.141 V6.13.0協(xié)議中的要求進(jìn)行，即在數(shù)據(jù)誤塊率(BLER)一定的情況下，對(duì)不同信道傳播環(huán)境和不同傳輸業(yè)務(wù)下的信噪比(Eb/No)進(jìn)行測(cè)試，單天線和多天線的測(cè)試結(jié)果符合協(xié)議中規(guī)定的信噪比(Eb/No)的要求。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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·【內(nèi)容簡(jiǎn)介】本書是中國(guó)電子學(xué)會(huì)敏感技術(shù)分會(huì)、北京電子學(xué)會(huì)和北京電子商會(huì)傳感器分會(huì)年卷編委會(huì)編寫的出版物，每年一卷。本卷分三部分，第1部分介紹傳感器與敏感元器件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；第2部分介紹傳感器、變送器和執(zhí)行器產(chǎn)品；第3部分介紹研究、生產(chǎn)和銷售這些產(chǎn)品的技術(shù)支持。 本書是選用傳感器與執(zhí)行器的必備手冊(cè)，可供傳感器與執(zhí)行器生產(chǎn)、研制和應(yīng)用的廠商及科技工作者閱讀，也可供高等院校有關(guān)專業(yè)的師生參考。 【目錄信息】
上傳時(shí)間： 2013-06-02
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∑-ΔA/D轉(zhuǎn)換器是一種高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它和傳統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器不同，具有高分辨率、高集成度、造價(jià)低和使用方便的特點(diǎn)， 并且越來(lái)越廣泛地使用在一些高精度儀器儀表和測(cè)量設(shè)備中。文章從信號(hào)的過采樣、噪聲整形、數(shù)字抽取濾波等方面分析了∑-ΔA/D轉(zhuǎn)換器的工作原理，對(duì)人們?nèi)媪私?sum;-ΔA/D轉(zhuǎn)換器有一定的幫助。
標(biāo)簽： 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 工作原理 分
上傳時(shí)間： 2013-11-25
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電子發(fā)燒友網(wǎng)核心提示：本文是關(guān)于ADI數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器基礎(chǔ)知識(shí)精華集錦，其中闡述了逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器的基本原理、算法及優(yōu)缺點(diǎn)；ADC和DAC的直流規(guī)格和交流規(guī)格分析；DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器詳解及應(yīng)用舉例。 一、逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器 1.基本逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器
標(biāo)簽： ADI 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器 基礎(chǔ)知識(shí)
上傳時(shí)間： 2013-12-16
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雖然單電源軌到軌運(yùn)算放大器已得到廣泛使用，但常常必須從單一(正)輸入供電軌產(chǎn)生兩個(gè)供電軌，以便為模擬信號(hào)鏈的其他部分供電。這些部分的電流一般較低，正負(fù)電源具有相對(duì)匹配良好的負(fù)載。針對(duì)該問題，本文在常見的解決方案之外提出了一種更優(yōu)的方法，該解決方案使用SEPIC-Cuk轉(zhuǎn)換器，由一個(gè)輸出不受調(diào)節(jié)的Cuk轉(zhuǎn)換器連接到一個(gè)輸出受到調(diào)節(jié)的SEPIC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)節(jié)點(diǎn)組成。這一組合產(chǎn)生的兩個(gè)高效電源幾乎能在所有條件下都非常好地保持一致。
標(biāo)簽： SEPIC-Cuk 高效率 轉(zhuǎn)換器 供電
上傳時(shí)間： 2013-11-17
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為了實(shí)現(xiàn)對(duì)Buck變換器直流輸出電壓的精確控制，優(yōu)化變換器的性能，提出了一種基于雙滑模面控制的控制策略，建立了數(shù)學(xué)模型，并推導(dǎo)了變換器滑模面的存在條件。通過仿真實(shí)驗(yàn)表明，采用雙滑模面控制滑模變結(jié)構(gòu)控制的Buck變換器具有滑模控制快速響應(yīng)、魯棒性強(qiáng)等特點(diǎn)。
標(biāo)簽： Buck 滑模變結(jié)構(gòu) 控制 變換器
上傳時(shí)間： 2013-11-20
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針對(duì)目前市場(chǎng)上的壓力變送器精度不高，監(jiān)控和標(biāo)定難等特點(diǎn)，提出了一種以ARM Cortex微處理器為核心，帶有GPS定位功能和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)功能的新型智能化壓力變送器設(shè)計(jì)方案。文章描述了智能變送器的總體系統(tǒng)構(gòu)架，著重闡述了變送器智能化的設(shè)計(jì)思想及原理，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)使用證明，此變送器在標(biāo)定及信息監(jiān)控方面都要優(yōu)于傳統(tǒng)變送器，給用戶帶來(lái)極大的便利。
標(biāo)簽： 物聯(lián)網(wǎng) 壓力變送器
上傳時(shí)間： 2013-11-21
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變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。主要由整流(交流變直流)、濾波、再次整流(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成的。 目前，通用型變頻器絕大多數(shù)是交—直—交型變頻器，通常尤以電壓器變 頻器為通用，其主回路圖(見圖1.1)，它是變頻器的核心電路，由整流回路(交—直交換)，直流濾波電路(能耗電路)及逆變電路(直—交變換)組成，當(dāng)然 還包括有限流電路、制動(dòng)電路、控制電路等組成部分。 1）整流電路 如圖所示，通用變頻器的整流電路是由三相橋 式整流橋組成。它的功能是將工頻電源進(jìn)行整流，經(jīng)中間直流環(huán)節(jié)平波后為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源。三相交流電源一般需經(jīng)過吸收電容和壓敏電阻 網(wǎng)絡(luò)引入整流橋的輸入端。網(wǎng)絡(luò)的作用，是吸收交流電網(wǎng)的高頻諧波信號(hào)和浪涌過電壓，從而避免由此而損壞變頻器。當(dāng)電源電壓為三相380V時(shí)，整流器件的最 大反向電壓一般為1200—1600V，最大整流電流為變頻器額定電流的兩倍。 2)濾波電路 逆變器的負(fù)載屬感性負(fù)載的異步電動(dòng)機(jī)，無(wú)論異步電 動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)或發(fā)電狀態(tài)，在直流濾波電路和異步電動(dòng)機(jī)之間，總會(huì)有無(wú)功功率的交換，這種無(wú)功能量要靠直流中間電路的儲(chǔ)能元件來(lái)緩沖。同時(shí)，三相整流橋輸出 的電壓和電流屬直流脈沖電壓和電流。為了減小直流電壓和電流的波動(dòng)，直流濾波電路起到對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行濾波的作用。通用變頻器直流濾波電 路的大容量鋁電解電容，通常是由若干個(gè)電容器串聯(lián)和并聯(lián)構(gòu)成電容器組，以得到所需的耐壓值和容量。另外，因?yàn)殡娊怆娙萜魅萘坑休^大的離散性，這將使它們隨 的電壓不相等。因此，電容器要各并聯(lián)一個(gè)阻值等相的勻壓電阻，消除離散性的影響，因而電容的壽命則會(huì)嚴(yán)重制約變頻器的壽命。 3）逆變電路 逆變電路的作用是在控制電路的作用下，將直流電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換成頻率和電壓都可以任意調(diào)節(jié)的交流電源。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出，所以逆變電路是變頻器的核心電路之一，起著非常重要的作用。最常見的逆變電路結(jié)構(gòu)形式是利用六個(gè)功率開關(guān)器件(GTR、IGBT、GTO等)組成的三相橋式逆變電路，有規(guī)律的控制逆變器中功率開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷，可以得到任意頻率的三相交流輸出。通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集成模塊或智能模塊。智能模塊的內(nèi)部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護(hù)電路及驅(qū)動(dòng)電路。如三菱公司 生產(chǎn)的IPMPM50RSA120，富士公司生產(chǎn)的7MBP50RA060，西門子公司生產(chǎn)的BSM50GD120等，內(nèi)部集成了整流模塊、功率因數(shù)校正 電路、IGBT逆變模塊及各種檢測(cè)保護(hù)功能。模塊的典型開關(guān)頻率為20KHz，保護(hù)功能為欠電壓、過電壓和過熱故障時(shí)輸出故障信號(hào)燈。逆變電路中都設(shè)置有續(xù)流電路。續(xù)流電路的功能是當(dāng)頻率下降時(shí)，異步電 動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速也隨之下降。為異步電動(dòng)機(jī)的再生電能反饋至直流電路提供通道。在逆變過程中，寄生電感釋放能量提供通道。另外，當(dāng)位于同一橋臂上的兩個(gè)開 關(guān)，同時(shí)處于開通狀態(tài)時(shí)將會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，并燒毀換流器件。所以在實(shí)際的通用變頻器中還設(shè)有緩沖電路等各種相應(yīng)的輔助電路，以保證電路的正常工作和在發(fā)生 意外情況時(shí)，對(duì)換流器件進(jìn)行保護(hù) 。
上傳時(shí)間： 2013-10-18
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