直流母线电流采样电压空间矢量脉冲宽度调制 被引量：23

1

作者 申永鹏 郑竹风 +2 位作者 杨小亮 李会仙 唐耀华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期1617-1627,共11页

针对直流母线采样电机控制系统电压空间矢量脉冲宽度调制问题,分析传统空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)方法的电流采样机理,揭示其在直流母线采样系统中不可观测区域的存在机理,通过定义最小采样时间的概念精确划分出直流母线电流采样不可... 针对直流母线采样电机控制系统电压空间矢量脉冲宽度调制问题,分析传统空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)方法的电流采样机理,揭示其在直流母线采样系统中不可观测区域的存在机理,通过定义最小采样时间的概念精确划分出直流母线电流采样不可观测区域,进而通过插入测量矢量和补偿矢量提出直流母线采样电压空间矢量脉冲宽度调制(SSVPWM)方法及其电流重构策略。通过实验验证了所提方法的电流采样误差低于2%、相电流高次谐波含量低于3%、三相电流畸变率低于1.6%,为高性能矢量控制提供了精确的电流测量。 展开更多

关键词 脉冲宽度调制 直流母线电流采样 最小采样时间 相电流重构 采样电压空间矢量脉冲宽度调制方法

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T型三电平逆变器合成脉冲宽度调制相电流重构策略 被引量：10

2

作者 申永鹏 王帅兵 +2 位作者 梁伟华 刘东奇 王延峰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第20期5302-5312,共11页

针对传统T型三电平逆变器空间矢量脉冲宽度调制单电流传感器相电流重构技术存在不可观测区问题,该文分析T型三电平中点电流采样原理以及中点电流不可观测区的存在机理,提出中点电流单传感器采样合成脉冲宽度调制相电流重构策略,通过在... 针对传统T型三电平逆变器空间矢量脉冲宽度调制单电流传感器相电流重构技术存在不可观测区问题,该文分析T型三电平中点电流采样原理以及中点电流不可观测区的存在机理,提出中点电流单传感器采样合成脉冲宽度调制相电流重构策略,通过在不同区域对不满足最小采样时间要求的可观测电压矢量进行补偿,同时利用合成零矢量原理对补偿矢量进行抵消以满足伏秒平衡原理,消除了不可观测区。最后通过实验验证所提方法的电流重构误差低于2.5%,相电流总谐波畸变率低于3.21%,可为控制系统提供准确的重构相电流。 展开更多

关键词 T型三电平逆变器 中点电流 相电流重构 合成脉冲宽度调制 最小采样时间

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用于数字D类音频功放的伪自然采样算法综述 被引量：3

3

作者 于泽琦 张珂 +1 位作者 白鸽 王凤琴 《电讯技术》 北大核心 2020年第12期1502-1512,共11页

伪自然采样方法是对数字D类音频功放中均匀采样脉冲宽度调制(Uniform-sampling Pulse Width Modulation,UPWM)失真校正的主流方法。近年来,如何使伪自然采样算法在校正谐波失真的同时降低算法的计算复杂度成为研究重点。首先介绍了伪自... 伪自然采样方法是对数字D类音频功放中均匀采样脉冲宽度调制(Uniform-sampling Pulse Width Modulation,UPWM)失真校正的主流方法。近年来,如何使伪自然采样算法在校正谐波失真的同时降低算法的计算复杂度成为研究重点。首先介绍了伪自然采样方法的谐波失真校正原理,然后从UPWM面临的问题出发分别描述和分析了近年来涌现的各种伪自然采样算法的原理及其存在的问题,最后从谐波失真校正效果和计算复杂度方面比较和综合评价了不同伪自然采样算法,并展望了伪自然采样算法未来需要进一步研究的方向。 展开更多

关键词 数字D类音频功放 伪自然采样 均匀采样脉冲宽度调制 谐波失真

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自然采样法的SPWM实时运算硬件设计 被引量：2

4

作者 王明 《声学技术》 CSCD 2013年第S1期99-100,共2页

0引言采样定理又称Nyquist采样定理、香农采样定理。它是信息论尤其是信号处理与通讯领域中的一个重要理论。采样是指将连续信号转换成一数值序列。PWM(Pulse Width Modulation)控制即对脉冲宽度进行调制的技术,通过对脉冲的宽度进行调... 0引言采样定理又称Nyquist采样定理、香农采样定理。它是信息论尤其是信号处理与通讯领域中的一个重要理论。采样是指将连续信号转换成一数值序列。PWM(Pulse Width Modulation)控制即对脉冲宽度进行调制的技术,通过对脉冲的宽度进行调制,等效获得所需波形。PWM控制技术在实际工程中得到了广泛应用,尤其应用在逆变电路中,现在绝大部分的逆变电路都是PWM型逆变电路。 展开更多

关键词 逆变电路 香农采样定理 采样法 实时运算 通讯领域 弦波 低次谐波 三角波 脉冲宽度 正弦脉宽调制

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应用于DC-DC转换器的电流采样电路 被引量：2

5

作者 张在涌 师翔 +3 位作者 赵永瑞 谭小燕 邓嘉霖 史亚盼 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第10期765-768,818,共5页

设计了一种应用于DC-DC转换器的电流采样电路。提出了一种新型的电感等效直流电阻(DCR)采样方法,利用电感自身的DCR实现电流的采样与限流功能,节省了采样电阻,提高了DC-DC转换器的转换效率。同时电路将传统结构中的电流采样电路与脉冲... 设计了一种应用于DC-DC转换器的电流采样电路。提出了一种新型的电感等效直流电阻(DCR)采样方法,利用电感自身的DCR实现电流的采样与限流功能,节省了采样电阻,提高了DC-DC转换器的转换效率。同时电路将传统结构中的电流采样电路与脉冲宽度调制(PWM)比较器进行了合并,使系统结构更加简单。在基于0.35μm双极CMOS DMOS(BCD)工艺设计的DC-DC转换器中进行了验证,测试结果表明该DC-DC转换器输入电源电压为4.5~38 V,输出电压为0.6~12 V,负载电流最大可达5 A,转换效率可达95%,可以满足一般的电源应用需求。设计的DC-DC转换器面积为2.30 mm×2.30 mm,其中电流采样电路部分面积仅为0.30 mm×0.40 mm。 展开更多

关键词 DC-DC 电流采样 直流电阻(DCR)采样 脉冲宽度调制(PWM)比较器 双极CMOS DMOS(BCD)工艺

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基于切线逼近法的非对称规则采样SPWM方法 被引量：3

6

作者 李巍 李维波 +2 位作者 徐聪 卢月 陈辉 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2020年第6期46-54,共9页

[目的]为改善舰船高频逆变充电装置输出正弦波的质量,同时降低CPU占用率,提出一种基于切线逼近的非对称规则采样正弦脉冲宽度调制(SPWM)方法。[方法]根据基于切线逼近的非对称规则采样SPWM方法的基本原理及计算方法,搭建Matlab/Simulin... [目的]为改善舰船高频逆变充电装置输出正弦波的质量,同时降低CPU占用率,提出一种基于切线逼近的非对称规则采样正弦脉冲宽度调制(SPWM)方法。[方法]根据基于切线逼近的非对称规则采样SPWM方法的基本原理及计算方法,搭建Matlab/Simulink仿真模型,设计适用于高频逆变充电装置的软件算法流程,并对切线逼近法的实际输出效果进行仿真对比和实验验证。[结果]仿真结果表明,在纯阻性负载和阻感性负载下,基于切线逼近法的负载端波形的总谐波失真(THD)分别为2.12%和2.08%,其波形质量优于对称规则采样法;实验结果表明,基于切线逼近法的负载端波形的THD明显低于对称规则采样法,当输入线电压有效值为580 V(调制比为0.8)时,输出波形的质量相对最优。[结论]基于切线逼近的非对称规则采样SPWM方法克服了传统对称规则采样法的输出波形质量不高,以及传统非对称规则采样法的采样频率高、CPU占用率高等缺点,研究成果可为舰船高频逆变充电装置设计提供参考。 展开更多

关键词 逆变器 正弦脉冲宽度调制(SPWM) 规则采样 切线逼近

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负反馈和状态空间重构的UPWM失真问题校正方法

7

作者 于泽琦 刘豪凯 +1 位作者 张珂 苏安婕 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期127-134,共8页

针对数字D类音频功率放大器中的均匀采样脉冲宽度调制(Uniform-Sampling Pulse Width Modulation,UPWM)失真,提出了一种负反馈和状态空间重构的全数字UPWM失真问题校正方法。该方法利用数字Σ-Δ(Sigma-Delta)调制器的高开环增益特性,... 针对数字D类音频功率放大器中的均匀采样脉冲宽度调制(Uniform-Sampling Pulse Width Modulation,UPWM)失真,提出了一种负反馈和状态空间重构的全数字UPWM失真问题校正方法。该方法利用数字Σ-Δ(Sigma-Delta)调制器的高开环增益特性,通过构造包含数字Σ-Δ调制器和UPWM发生器的闭环负反馈环路,使得环路的输入与输出近似呈线性关系,从而校正UPWM产生的失真。在构造闭环时,通过对数字Σ-Δ调制器的状态空间表达式进行重构,并添加插零值模块和抽取模块使该环路在保持稳定性的同时,拥有与原数字Σ-Δ调制器相同的噪声整形效果。实验结果表明,该方法相比其他的UPWM失真校正方法,不仅能降低谐波失真,还能大幅降低数字UPWM调制器输出信号的本底噪声,从而可使数字UPWM调制器在频率6 kHz和幅度为满量程的-5 dB的正弦数字信号输入情况下,输出信噪失真比达到95.26 dB,同时所提方法可全数字电路实现、硬件实现简单且易于移植。 展开更多

关键词 均匀采样脉冲宽度调制 失真校正 状态空间重构 负反馈

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谐波扰动下PWM边带谐波特性分析 被引量：5

8

作者 徐少博 徐永海 +3 位作者 陶顺 周胜军 周文 苏灿 《电测与仪表》 北大核心 2024年第9期172-181,共10页

配电网背景谐波以及系统中并联运行的电力电子设备开关次谐波等宽频带谐波分量,可经电压、电流采样后进入电力电子变换器控制系统,并传递至脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)环节。在边带效应作用下,PWM输出量中将产生一系列与... 配电网背景谐波以及系统中并联运行的电力电子设备开关次谐波等宽频带谐波分量,可经电压、电流采样后进入电力电子变换器控制系统,并传递至脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)环节。在边带效应作用下,PWM输出量中将产生一系列与扰动谐波频率相关的次生边带谐波,加剧电力电子变换器输出波形的谐波畸变,已成为电力电子化配电网谐波污染的重要来源之一。为此,针对五种典型PWM调制方式,分别建立了考虑谐波扰动影响的PWM边带谐波分析模型;提出了适用于谐波扰动影响下PWM谐波性能分析的改进总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)评价指标;最后,基于数学模型与所提ITHD指标,分析了采样方式、载波形式以及扰动谐波幅值等因素对谐波扰动下PWM输出波形中边带谐波发射特性的影响规律。 展开更多

关键词 脉冲宽度调制 谐波扰动 采样方式 载波形式 边带谐波特性 改进总谐波畸变率

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微控制器PWM接口实现高分辨率D/A转换器方法研究 被引量：11

9

作者 吴桂清 李泓霖 +1 位作者 戴瑜兴 郑宗伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1631-1634,共4页

本文针对嵌入式应用中PWM(Pulse-WidthModulation)方式DAC(Digita-l to-Analog Converter)和独立DAC芯片选择问题,提出了通过插值方式和多PWM组合方式提高PWM方式DAC分辨率的方法;分析了PWM信号频谱,提出了模拟滤波器设计原则与方法.以M... 本文针对嵌入式应用中PWM(Pulse-WidthModulation)方式DAC(Digita-l to-Analog Converter)和独立DAC芯片选择问题,提出了通过插值方式和多PWM组合方式提高PWM方式DAC分辨率的方法;分析了PWM信号频谱,提出了模拟滤波器设计原则与方法.以MCU(Micro Control Unit)的PWM通道方式实现DAC,经过数据分析证明此方法稳定可靠. 展开更多

关键词 数模转换器 过采样技术 脉冲宽度调制 分辨率 微控制器

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基于FPGA的高性能D类功放控制器设计与实现 被引量：8

10

作者 樊养余 于泽琦 +1 位作者 袁永金 吕国云 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期630-636,共7页

针对高性能音频D类功放系统,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)设计,实现了一个双声道均匀脉冲宽度调制(uniform pulse width modulation,UPWM)型D类功放控制器。该控制器使用由相同子滤波器抽头级联构成的半... 针对高性能音频D类功放系统,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)设计,实现了一个双声道均匀脉冲宽度调制(uniform pulse width modulation,UPWM)型D类功放控制器。该控制器使用由相同子滤波器抽头级联构成的半带滤波器并时分复用乘法器,以降低可配置插值滤波器的硬件资源消耗,利用sigma-delta调制器的高开环增益,通过构造一个基于查找表的误差校正模块,以较小的硬件代价来预校正控制器使用UPWM技术在信号带宽内所带来的非线性失真。测试结果表明该控制器输出信噪比可达114dB,互调失真仅为-97dB。 展开更多

关键词 D类功放 控制器 预校正 均匀脉冲宽度调制 现场可编程门阵列

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D类音频功率放大器控制方式综述 被引量：20

11

作者 龚伟 周雒维 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期117-122,共6页

D类放大器虽然具有很高的效率 ,但由于功率晶体管的开关工作方式 ,D类放大器引入的失真通常大于线性放大器 ,这也是目前D类放大器在音频放大领域并未得到广泛应用的主要原因。D类放大器的控制方式是影响其性能的关键因素之一 ,研究适合... D类放大器虽然具有很高的效率 ,但由于功率晶体管的开关工作方式 ,D类放大器引入的失真通常大于线性放大器 ,这也是目前D类放大器在音频放大领域并未得到广泛应用的主要原因。D类放大器的控制方式是影响其性能的关键因素之一 ,研究适合的控制方法以改善D类放大器的保真度 ,是近年来电力电子技术和音频功率放大领域研究的热点。 展开更多

关键词 音频功率放大器 控制方式 D为放大器 PMW 脉冲宽度调制 THD 谐波畸变率 自然采样 统一采样 单周控制

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基于DSP的新型SPWM算法研究与实现 被引量：1

12

作者 徐超 俞子荣 陈黎娟 《现代电子技术》 2013年第24期160-163,共4页

通过分析各种SPWM采样算法的优点与缺陷,提出了一种新的SPWM采样算法,并采用Matlab软件计算出在该算法下开关器件的开通与关断时刻点,同时将其与规则采样法、切线采样法的时刻点比较。结果表明:新型的采样算法产生的SPWM脉冲比规则采样... 通过分析各种SPWM采样算法的优点与缺陷,提出了一种新的SPWM采样算法,并采用Matlab软件计算出在该算法下开关器件的开通与关断时刻点,同时将其与规则采样法、切线采样法的时刻点比较。结果表明:新型的采样算法产生的SPWM脉冲比规则采样法、切线采样法更接近自然采样算法产生的脉冲,计算量远远小于自然算法,体现了该新型采样算法的优越性。最后通过DSP验证该新型算法的可行性。 展开更多

关键词 正弦波脉冲宽度调制 自然采样算法 规则采样 切线采样 逆变器

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计及边带分量频率耦合的电压源型换流器输入导纳建模 被引量：8

13

作者 徐少博 徐永海 +2 位作者 陶顺 王莹鑫 张华赢 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期2883-2893,共11页

在高比例可再生能源和高比例电力电子设备接入背景下,配电网中的谐波污染和耦合谐振特性逐渐向高频段扩展。高频谐振特性分析时,现有基于开关周期平均的电压源型变换器(VSC)单频阻抗模型难以满足奈奎斯特频率以上的阻抗建模精度需求。为... 在高比例可再生能源和高比例电力电子设备接入背景下,配电网中的谐波污染和耦合谐振特性逐渐向高频段扩展。高频谐振特性分析时,现有基于开关周期平均的电压源型变换器(VSC)单频阻抗模型难以满足奈奎斯特频率以上的阻抗建模精度需求。为此,该文分析了VSC控制器采样和脉冲宽度调制(PWM)环节产生的边带分量与扰动量之间的频率耦合机理;同时考虑两类边带分量的频率耦合,建立了适用于奈奎斯特频率以上的VSC多频耦合输入导纳模型;分析了PWM采样方式、抗混叠滤波器截止频率对VSC输入导纳的影响规律。基于硬件在环仿真平台的频率扫描和稳定性分析结果,验证了计及边带分量频率耦合的VSC输入导纳模型和相关理论分析的准确性。 展开更多

关键词 电压源型变换器 采样 脉冲宽度调制 边带分量 输入导纳

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互补非零矢量单传感器相电流重构策略 被引量：7

14

作者 申永鹏 武克轩 +2 位作者 吴成中 梁伟华 张细政 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期2126-2135,共10页

针对传统单传感器直流母线采样系统中相电流重构盲区问题,该文分析传统空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)技术的电流采样方法和重构盲区产生的原因,精确地划分电压空间矢量平面的各个区域。提出一种互补非零矢量脉宽调制(CNSVPWM)方法,通过... 针对传统单传感器直流母线采样系统中相电流重构盲区问题,该文分析传统空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)技术的电流采样方法和重构盲区产生的原因,精确地划分电压空间矢量平面的各个区域。提出一种互补非零矢量脉宽调制(CNSVPWM)方法,通过在中调制区添加互补非零矢量来延长电流采样窗口的时间,满足直流母线电流最小采样时间要求,消除了电流重构盲区,拓展了电机的运行范围。仿真及实验结果表明,采用CNSVPWM方法电流总谐波畸变率(THD)低于6.15%,重构误差低于3%,电机在动态工况下运行正常。 展开更多

关键词 直流母线采样 单传感器 空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM) 相电流重构

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用于心电信号的能量最大化模拟信息转换系统 被引量：7

15

作者 池博浩 江浩 +1 位作者 钱慧 冯忱晖 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期213-220,共8页

现有便携式心电采集系统需要低功耗高分辨率的模拟数字转换模块,虽然基于脉冲宽度调制的模拟信息转换器(AIC)可以有效降低系统的采样速率,但是该系统量化部分的转化时钟与量化精度成正比,因此存在功耗过高的问题。依据心电信号的能量不... 现有便携式心电采集系统需要低功耗高分辨率的模拟数字转换模块,虽然基于脉冲宽度调制的模拟信息转换器(AIC)可以有效降低系统的采样速率,但是该系统量化部分的转化时钟与量化精度成正比,因此存在功耗过高的问题。依据心电信号的能量不均衡特性,提出一种基于功率熵的精度可调时间-数字转换模块(TDC)设计方法。以能量最大化作为设计准则的基本思想,通过分析ECG信号的功率谱熵,确定系统观测向量所需的最小量化精度,实现AIC时间编码系统的优化设计。测试结果表明,该设计方法能够在压缩比为4,重构信噪比为38.91 dB,重构精度为0.36%的情况下,在采样心电信号的同时减少了80%的TDC内部时钟动态翻转,从而有效降低功耗。 展开更多

关键词 随机解调器 压缩感知 亚奈奎斯特采样 模拟信息转换器 脉冲宽度调制 时间-数字转换 功率谱熵

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