7.5 状态空间平均 现有文献中已经出现了很多变换器交流建模的方法,其中包括电流注入法,电路平均和状态空间平均法.尽管某种特定方法的支持者可能更愿意使用该方法去建模,但所有方法的最终结果都是等效的.并且所有人都具有这样的共识:平均和小信号的线性化是对PWM变换器建模的关键步骤. 本节将介绍文献中提到的状态空间平均法(S.´Cuk, Modeling, Analysis, and Design of Switching Converters, Ph.D. thesis, California In

3.1 直流变压器模型 如图3.1所示,任何开关变换器都包含三个部分:功率输入,功率输出以及控制输入.输入功率按控制输入进行特定的功率变换输出到负载.理想情况下,这些功能将以100%的效率完成,因此 \[P_{in} = P_{out} \tag{3.1} \] 或者 \[V_{g} I_{g} =VI \tag{3.2} \] Fig 3.1 Basic equations of an ideal DC-DC converter 这些关系只有在平衡(DC)条件下才是成立的:在瞬态过程,变换器中

3.2 考虑电感铜损 可以拓展图3.3的直流变压器模型,来对变换器的其他属性进行建模.通过添加电阻可以模拟如功率损耗的非理想因素.在后面的章节,我们将通过在等效电路中添加电感和电容来模拟变换器动态. Fig 3.3 DC transformer 让我们来考虑下Boost电路中电感的铜损.实际电感器会表现出两种功率损耗:(1)由导线电阻导致的铜损:(2)由磁芯中的磁滞和涡流导致的磁芯损耗.图3.5给出了使用电感器与电阻\(R_{L}\)串联的结构描述了适合电感器铜损的模型.所以实际电感就是包含理想

3.3 等效电路模型的构建 接下来,让我们完善直流变压器模型来解决变换器的损耗问题.这将使用众所周知的电路分析技术来确定变换器的电压,电流和效率. 在前面的章节,我们利用电感伏秒平衡和电容电荷平衡得到了式(3.11)和式(3.13),这里我们重写: \[<v_{L}> = 0 =V_{g} - IR_{L} -D^{'}V \\<i_{C}> = 0 =D^{'}I - \frac{V}{R} \tag{3.15} \] 这些方程表明,电感电压与电容电流的直流分量为0.与其像上一节

3.4 如何获得模型的输入端口 Fig 3.16 Buck converter example 让我们尝试使用3.3.3节的步骤来推导图3.16所示的Buck变换器的模型.电感绕组电阻同样由串联电阻\(R_{L}\)来代替 电感电压平均值表示为: \[<v_{L}>=0 =DV_{g}-I_{L} R_{L}-V_{C} \tag{3.24} \] 该方程式描绘了一个具有直流电感电流\(I_{L}\)的环路.这个环路电压分别为:(1)从属电压源\(DV_{g}\):(2)电阻\(R_{L}\)

3.5 示例:Boost变换器中包含的半导体传导损耗 作为最后一个示例,让我们考虑对图3.22所示的Boost变换器中的半导体传导损耗进行建模.功率损耗的另一个主要来源是半导体器件的正向电压降引起的传导损耗.金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)或双极结型晶体管(BJT)的导通压降可以以合理建模为导通电阻\(R_{on}\).如果是二极管,绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或晶闸管,则电压源加上导通电阻会得到精度非常高的模型:如果在单个工作点对变换器建模,则可以省略导通电阻. Fig 3.22 Bo

7.1 引言 变换器系统总是需要反馈的.例如,在典型的DC-DC变换器应用中,无论输入电压\(V_{g}(t)\)和输出有效负载\(R\)如何变化,都必须使输出电压\(v(t)\)保持恒定.这是通过构建一个可以改变变换器控制输入的回路来完成的[例如:占空比\(d(t)\)],来使得输出电压\(v(t)\)被调节为期望值\(V_{ref}\).在逆变器系统中,反馈回路使得输出电压遵循正弦曲线参考电压.在现代低谐波整流系统中,控制系统使得变换器的输入电流与输入电压成正比.从而使得输入端口对于交流电源

7.2 基本交流建模方法 在本节中,PWM变换器的交流小信号模型导出步骤将被推导和解释.关键步骤是:(a)利用小纹波近似的动态版本,建立了与电感和电容波形的低频平均值相关的方程式,(b)平均方程的扰动和线性化,(c)交流等效电路模型的构建. 以图7.7所示的buck-boost变换器为例.按照以往相同的方式,分析以确定电感和电容的电压电流波形开始.当开关处于位置1时,可以获得图7.8(a)所示的电路.电感电压和电容电流为: \[v_{L}(t)=L \frac{di(t)}{dt}=v_{g}(

7.3 脉冲宽度调制器建模 我们现在已经达成了本章开始的目标,为图7.1推导了一个有效的等效电路模型.但仍存在一个细节,对脉冲宽度调制(PWM)环节进行建模.如图7.1所示的脉冲宽度调制器可以产生一个能够控制功率晶体管开关或导通的逻辑信号\(\delta(t)\).该逻辑信号\(\delta(t)\)是周期性的,且其频率为\(f_{s}\),占空比为\(d(t)\).脉冲宽度调制器的输入是一个模拟控制信号\(v_{c}(t)\).脉冲宽度调制器的功能为产生一个正比于模拟控制电压\(v_{c}(t

7.4 规范电路模型 在讨论了推导开关变换器交流等效电路模型的几种方法后,让我们先停下来,说明下这些结果.所有的在 CCM下以PWM工作的DC-DC变换器都具有相似的基本功能.首先,他们在理想情况下,以100%效率对电压或者电流等级进行转换.其次,他们包含对波形的低通滤波器.尽管必须滤除高频开关纹波,但这种滤波也会影响到低频电压和电流的变化.第三,可以通过占空比的变化来控制变换器的波形. 我们期望具有相似物理特性的变换器具有相似的等效电路结构.因此,我们可以定义一个规范电路模型,来正确说明所有这

9.6 环路增益的测量 测量原型反馈系统的环路增益是一个非常好的工程实践.这种实践的目的是验证系统是否被正确地建模.如果是的,那么已经应用了良好控制器设计的系统,其特性将满足相关瞬态过冲(相角裕度),干扰抑制,直流电压输出等方面的期望.不幸的是,总有一些原因导致实际系统与理论模型不同.可能会出现原始系统中无法解释的现象,并且严重影响系统的特性.可能存在噪声和电磁干扰(EMI),这会导致系统传递函数以意想不到的方式偏移. 因此,让我们来考虑图9.46所示反馈系统的环路增益\(T(s)\)的测量.我

<虚短 & 虚断> 运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点.遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然 后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了! 虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍

(2013-08-14 14:58:41) 转载▼ 标签: 学习笔记 it 很久没有写博文了,之所以重新写还是因为看了coursera的computational neuroscience之后,发现这个学科里的东西对于我们对于人工神经网络的理解是相当有助益的,往大了说,你要是很好的掌握并深入了解了这个学科的话你甚至可以设计属于你自己的神经网络模型,据说hinton的dropout也是受了这个学科的启发的.之所以选择week5讲起是因为我觉得这门课的week5和6是连接我们所熟识的神经网络和真实神

本文为我负责编写的电子工业出版社出版的<嵌入式系统原理与接口技术>一书第七章部分,这里整理的仍然是修改稿,供需要的同学参考,本书为普通高等教育"十二五"规划教材,电子信息科学与工程专业规划教材,如果你对本书的内容感兴趣,可以通过各渠道购买. 由于博客排版比较麻烦,部分地方可能还有点混乱,后续的电子版整理可以关注本博客,也欢迎各位针对书中内容提出建议或意见.   第7章 嵌入式系统接口应用基础 7.1嵌入式系统的接口类型 根据数据的通信形式,嵌入式系统接口可以分为串行数据传输

SDRAM驱动需要两个时钟,一个是控制时钟,一个是驱动时钟,这两个时钟有一个相位差,如何产生高精度的时钟是SDRAM能够正常工作的关键,采用FPGA内部动态可重置PLL生成SDRAM所需要的时钟频率.   1.PLL   上图是PLL的 官方文档中的内容.PLL主要由前N分频计数器(pre-divider counter),相位频率检测(PFD) ,电荷泵和环路滤波器,VCO(压控振荡器),反馈乘法器计数器(M计数器)和一个后分频计数器. PFD检测参考时钟信号(fREF)和补偿时钟信号(fee

http://www.analog.com/zh/content/dc-to-dc_switching_regulator_insights/fca.html 作者:Sridhar Gurram,Oliver Brennan,Tim Wilkerson 引言 长期以来,设计师一直面临着使MP3播放器.个人媒体播放器.数码相机和其它便携式消费电子设备满足高性能和低功耗的艰巨挑战.这些电池供电系统通常使用嵌入式数字信号处理器(DSP),以便在处理多媒体应用时提供最大的处理能力,在睡眠模式时达到最小的

Fundamentals of Power Electronics Translated By Siwei Yang (前六章翻译自Edition 2,后面部分翻译自Edition 3) Part I 1.引言 1.1 功率处理概论 1.2 功率处理概论 1.3 本书内容 2.稳态变换器原理分析 2.1 引言 2.2 电感伏秒平衡.电容电荷平衡以及小纹波近似 2.3 Boost变换器实例 2.4 Cuk变换器实例 2.5 多极点滤波器电压纹波估计 2.6 要点小结 3.稳态等效电路建模.损耗和效

9.1 引言 在所有的开关变换器中,输出电压\(v(t)\)都是输入电压\(v_{g}(t)\),占空比\(d(t)\),负载电流\(i_{load}(t)\)和电路元件值的函数.在DC-DC变换器应用场合,尽管\(v_{g}(t)\)和\(i_{load}(t)\)可能会有扰动,并且电路元件值可能变化,但仍然希望获得一个恒定的输出电压\(v(t)=V\).这些扰动的来源可能有很多,一个典型的电路如图9.1所示.由off-line power supply(译者:离线电源供电,有说法解释为整流和

1. 术语及定义 1.1 激光雷达,Light Detection And Range, LiDAR  发射激光光束,并接收回波以获取目标三维和/或速度信息的系统: 1.2 机械旋转激光雷达,Mechanical Rotary LiDAR 通过电机带动激光收发阵列进行整体同步旋转,从而实现对空间垂直视场角方向.360°视场范围的扫描的激光雷达: 测距能力在垂直视场角方向.360° 视场范围内保持一致: 1.3 半固态激光雷达,Hybrid Solid-state LiDAR 采用微振镜,即 ME

一.前言 近期在探索分层架构和架构设计,选择了领域驱动作为5年.Net开发后的新的方向,不可避免的接触了IoC/DI方面的技术.目前通过反射或其他方法都已实现,但只知其一,并没有考虑为什么要这么做,同时代码的实现也不是最优方案.在自己写的领域驱动架构做出第一版以后(很多技术要点是浅入浅出的写上了,比如照着官方API),准备由浅入深,真正的有深度的从头到尾学习一遍,考虑清楚目前的技术组合方式是否是最优的,是否是最合理的.今天在看了十多篇关于IoC/DI的各位大神的文章之后谈谈自己的理解,主要目的为