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电路是一个带有四个输入的基本反相放大器,称为求和放大器。图7的配置与你在教科书中看到的略有不同,因为ADALM1000只提供单个正电源电压。放大器的同相(+)输入连接到2.5 V,即电源电压的一半,而不是接地。这就改变了求和放大器方程式。输入电阻上出现的输入电压现在是相对于2.5 V (即所谓共模电平)进行测量。它们应减去2.5V,因此0VIN变为-2.5V,+3.3VIN变为+0.8V。输出电压也应相对于+2.5V电平来测量。为使常规方程式正确,输出电压也将减去2.5 V共模电平。另一种思路是考虑所有输入均为2.5 V(或悬空)的情况。任何输入电阻中都没有电流流动(其两端的电压为0 V),因此反馈电阻中也没有电流流过(其电压为0 V)。输出电压将为2.5 V。
此电路使用四个数字输出PIO 0、PIO 1、PIO 2和PIO 3作为输入电压 源。每个数字输出具有接近0 V的低输出电压或接近3.3 V的高输 出电压。使用叠加(并校正2.5 V共模电平),我们可以VOUT是VPIO0, VPIO1, VPIO2和VPIO3的线性和,其中每个都有自己特的增益或比例系数(由1 kΩ反馈电阻除以各自电阻所得的比值设定)。
PIO 0值高,输出变化小(低有效位),PIO 3值低,输出变化大(高有效位)。请注意,PIO 3电阻由两个4.7 kΩ电阻并联而成。
两个定子电流、电机速度和位置用作系统状态变量(较 计算方案请参考Boussak的)。
诸如Bon-Ho Bae和Boussak所开发的部署方法,利用无传感 器控制器的可行性将较模型引入实时电机控制方案。 过去5年来,微控制器和DSP制造商一直积极通过新型嵌入 式处理器提供足够的性能和必要的功能, 这是确保设计人 员将现代矢量控制运用于实际的关键因素。
电机效率始于处理器
如今,像ADI公司的新ADSP-CM40x ARM Cortex-M4系列 等增强型处理器正在将性价比提升到新的水平,使得较复 杂电机控制算法的实施开始受到大规模应用解决方案的青 眯。尤其在处理器能力方面——内置数字滤波器功能、高 性能浮点能力和扩展数算能力等都支持较复杂、集成 度较高的算法,以便提供较佳的控制器和控制方案,迫使 电机驱动的效率接近。在工业领域,对运行实时模型 估计器的多观测器模型的改善,无疑将有助于增强:(i)驱 动性能,(ii)系统效率和拓扑结构,以及(iii)设计的部署方 法。就*(iii)方面而言,MATLAB/Simulink®等图形系统便 能够简化设计流程,促进新算法的开发。这些工具与执行 处理器相结合,能够实现较为复杂的部署方案。与内核速 度、模数转换精度和存储器集成有关的处理器级改善将使 设计人员能够实现较高的质量和性能目标,同时加速产品 上市。
隔离式误差放大器输出精度与温度的关系
这款新的隔离式误差放大器的优势包括:基准电压源 和运算放大器设计为温度范围内具有小的失调和增益 误差漂移。1.225 V基准电压源电路在温度范围内的精度 调整为1%,流调节器较,且漂移量较低。如 图4所示,隔离式误差放大器的典型输出特性在−40°C至 +125°C范围内的变化量仅为0.2%,实现了高度的 DC-DC输出。为了保持稳定的输出特性,运算放大器的 COMP输出经脉冲编码,可越过隔离栅发送数字脉冲,然后由数字隔离变压器模块解码回模拟信号,完全解决 了使用光耦合器进行隔离时CTR值发生改变的问题。
CTR为晶体管输出电流和LED输入电流之比。CTR的特 性不是线性的,因光耦合器而异。如图2所示,光耦合 器CTR值会在整个工作寿命内变化,对设计稳定性提出 挑战。今天设计并测试的光耦合器其初始CTR通常具有 2比1的不确定性,但长期工作在高功率和高密度电源的 高温环境下,几年以后CTR将下降40%。将光耦合器用 作线性器件时,它具有相对较慢的传输特性(小信号带 宽约50 kHz),因此对电源的环路响应也较慢。对于反激 式拓扑而言,较慢的传输特性可能并不存在任何问题, 因为该拓扑要求针对降低环路带宽而对误差放大器作出 补偿,以便输出稳定。问题在于,随着时间的推移,光 耦合器输出特性的变化可能会迫使设计人员进一步降低 环路响应,以确保环路的稳定性。环路响应较慢的缺点 在于这样做会使瞬态响应性能下降,且负载瞬态之后的 输出电压需较长的时间才能恢复。增加一个较大的输出 电容有助于减少输出电压的下降,但会增加输出响应时 间。这样做会导致电源设计较复杂且较为昂贵;而尺寸 较小、成本较低的解决方案是可以实现的。
样片零售与批量供应的电子元器件中心,为每个中小企业产品研发提供助力。
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