基于磁集成技术的低纹波CUK式开关电源

为研究开关电源的输入和输出的纹波与电路中磁性元件的关系,以隔离型CUK式开关电源为研究对象,分别推导了其输入和输出电流与电源中电感的表达式,并以此为基础探讨了在隔离型CUK式开关电源零纹波输入和输出电流的实现条件。研究了隔离型CUK式开关电源的磁集成的实现方法,仿真结果验证了推导的正确性。     

表面式永磁电机齿槽转矩解析模型比较

高效率、高转矩密度特性使得永磁电机的应用越来越广泛,然而永磁电机的齿槽转矩却降低了电机的性能。根据对槽漏磁导(是否考虑槽漏磁)、空载气隙磁密(是否考虑永磁体之间的漏磁、是否考虑圆周曲率)的不同处理和采用不同的计算方法(能量法、齿壁受力),给出了齿槽转矩的六种解析模型,并进行了比较。根据模型,得到了三种槽数/极数(18/24、9/8、24/16)电机的齿槽转矩的波形、使齿槽转矩最小化的优化极弧系数和优化槽开口,并与有限元(FEA)进行了比较。结果表明计及槽漏磁和永磁体间的漏磁大大提高了模型的精确度,而根据齿壁受力计算得到的齿槽转矩比能量法得到的齿槽转矩更加精确。     

无刷直流电机滑模变结构电流控制

为提高无刷直流电机控制的鲁棒性及抑制换相转矩波动,在PWM-ON调制基础上,以保证非换相相电流恒定为控制目标,将换相引起的转矩波动作为系统扰动,设计了滑模变结构电流控制器。利用其响应快速、对扰动不敏感特性来抑制内外干扰的影响,并进行了鲁棒性证明和转矩波动减小分析。仿真与实验表明,所提出的变结构控制策略鲁棒性好,能有效减小换相转矩波动,是无刷直流电机控制中一种新颖的改进控制方式。     

电流纹波率分析与输出滤波电感的优化设计

一般输出滤波电感的设计需以临界连续电流为依据并根据经验公式选取电流纹波计算.该方法未考虑滤波电感上电流脉动对变换器各应力参数的影响,难以得到较理想的输出滤波电感值,从而影响变换器的实际效果.为解决这一缺陷.深入分析了Buck变换器电流纹波率的选取理论依据,提出输出滤波电感的优化设计.该方法综合考虑了变换器各应力参数、滤波电感的体积及变换器的动态性能,最终确定了电流纹波率最佳值约为0.4.以此计算的滤波电感值未影响到变换器动态响应,其设计获得了优化.实验结果验证了理论分析的正确性和该方法的可行性.     

新型数控开关稳压电源设计

根据当前高频开关电源的现状和进展。采用现今应用广泛的PWM控制来满足DC-DC变换的要求;研制出一台BOOST型拓扑方式的DC—DC开关电源实验样机。针对高频率下开关电源产生的开关损耗,选择合适的方案和设计缓冲电路、高频率下功率器件驱动,并在设计中采用模块化的设计方法,通过理论估算、软件仿真、实验等环节进行数控开关稳压电源硬件电路的设计和制作。     

电流模线性控制电荷泵的研究与设计

To meet the demands for a number of LEDs,a novel charge pump circuit with current mode control is proposed.Regulation is achieved by operating the current mirrors and the output current of the operational transconductance amplifier.In the steady state,the input current from power voltage retains constant,so reducing the noise induced on the input voltage source and improving the output voltage ripple.The charge pump small-signal model is used to describe the device’s dynamic behavior and stability.Analytical predictions were verified by Hspice simulation and testing.Load driving is up to 800 mA with a power voltage of 3.6 V,and the output voltage ripple is less than 45 mV.The output response time is less than 8μs,and the load current jumps from 400 to 800 mA.     

切比雪夫等波纹逼近滤波器在可燃气体浓度信号仿真中的应用

以切比雪夫等波纹逼近滤波器为理论基础,对MSP430F133单片机现场采集的可燃气体浓度信号进行滤波仿真。来阐述切比雪夫等波纹逼近低通滤波器的设计方法以及滤波器参数的优化,进而说明切比雪夫等波纹逼近滤波器的优越性能。     

永磁直线电机精确相变量建模方法

针对永磁直线电机控制系统的精确动态仿真,提出了一种基于有限元的永磁直线电机一般化相变量建模方法。考虑电机非理想结构对推力的影响,建立了永磁直线电机的一般化相变量模型。采用3次样条插值,根据电磁场有限元计算结果获得了模型中电感、齿槽力、永磁体产生的磁链与动子位置的关系曲线。考虑功率电子模块中吸收电路的影响,提出了一种基于S-function的仿真建模方法,根据相变量模型的状态方程直接建立了Simulink下的永磁直线电机一般化仿真模型。对某种永磁直线电机进行了两相导通控制和id=0矢量控制下的控制系统仿真实验,仿真结果表明,基于有限元的相变量模型为永磁直线电机控制系统精确动态分析提供了一种快速、有效的一般化建模方法。     

基于DITC的开关磁阻电动机可逆控制系统

与传统的交直流电动机相比,开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)的主要缺点是其转矩脉动较大以及由此引起的噪声和振动。通过引入直接瞬时转矩控制(Direct Instantaneous Torque Control,简称DITC),可有效减小SRM控制系统的转矩脉动。介绍了SRM-DITC可逆运行系统的主要组成,并提出了在可逆运行工作模式下的DITC方法。通过仿真和DSP物理实验,验证了所提方法的有效性。     

Input ripple current compensation using DSP control in reliable fuel cell power systems

Fuel cell power systems have increasingly become popular because of their inherent advantages over conventional energy systems. A fuel cell system typically requires some kind of power conditioning that usually includes a DC–DC converter and a DC-AC inverter. In a single phase system, the operation of a single phase inverter introduces a second harmonic (120 Hz) current ripple into the system. This ripple has been found to be detrimental to the performance, life and efficiency of the fuel cell if it is not adequately controlled. This paper proposes an active filtering method to cancel the second harmonic current ripple drawn from the fuel cell source in a single phase fuel cell system. This approach provides an alternate path for the 120 Hz current preventing it from flowing through the fuel cell. The conventional and the proposed systems have been simulated using PSpice and the results have been presented. Experimental results from a laboratory prototype are also included to validate the proposed approach. A major feature of this implementation is the use of a DSP TMS 320F2808 for the overall control and monitoring of the system.