双随机调制技术及其功率谱密度特性分析

电力电子系统中,其开关运行方式对电磁兼容性会产生很大的影响。该文从硬开关技术的角度,提出的双随机调制技术能够有效地抑制和减小传导电磁干扰(EMI),而不需增加额外设备。应用统计通信原理,建立了双随机调制开关函数的功率谱密度理论模型,实验结果表明了双随机调制技术比任何一种单随机调制具有更好的削减峰值和遣散功率谱的效果,从而有利于改善电力电子系统的电磁兼容性(EMC)。

双随机调制技术在有源功率因数预调节器中的应用研究

高频脉宽调制(PWM)整流技术能够减少单相AC-DC整流装置输入端的谐波电流、提高功率因数,但引起了集中在开关频率及其倍频谐波频谱的离散能量分布特性。随机调制技术能够改善电力电子系统电磁兼容性。针对有源功率因数预调节器高频PWM的开关特性,引入双随机调制技术,完成了该系统的性能仿真研究及其Welch谱估计分析。结果表明,双随机调制技术在保证功率因数预调节器具有较高功率因数的情况下,还减小了该高频整流器对供电系统的干扰,改善了其电磁兼容特性。

基于双随机调制的特定频率谐波消除方法研究

为解决随机脉宽调制技术在自主式水下潜航器应用过程中可能引起系统共振的问题,提出基于双随机调制的特定频率谐波消除法。从随机调制导致共振与功率谱的内在联系出发,并依据特定频率处的频谱零点,建立随机脉冲延迟系数、占空比与开关周期的关系,从而实现双随机调制与特定频率谐波消除法的有效结合。经过仿真和实验验证,证明双随机调制特定频率消除法相比单随机调制技术的特定频率谐波消除法在抑制谐波方面更具优势,弥补了单随机调制技术中因开关周期随机性较差而导致的功率谱密度产生谐波峰值的缺点。其在抑制高频噪声的基础上同时消除了特定频率处的谐波,使谐波能量分散更加均匀,有效避免随机调制过程中带来的电机驱动系统共振问题。

基于马尔可夫链的双随机PWM技术研究

开关功率变换器中应用双随机调制技术能有效地减小传导EMI,改善系统电磁兼容性,但引起了变换器输出电压脉动增加,精度降低。本文构建了两个独立的马尔可夫(Markov)状态转移概率矩阵,并将其引入到双随机调制技术中,建立了基于Markov链的双随机调制DC/DC变换器系统仿真功能模块。由系统仿真提供的结果表明,双随机调制方式中引入马尔可夫链,在不影响连续功率频谱特性的前提下,能有效地改善变换器的输出电压精度。

双随机PWM在DC-DC变换器中的实现及性能分析

随机调制技术因其能够减少噪音,驱散谐波能量而使之具有更宽的带宽,减小常规的PWM调制中快速开关运行产生的干扰。这种方法不需要改变电力电子系统拓扑结构,也不增加系统额外耗费和体积,是解决PWM型电力电子系统中形成的传导电磁干扰问题的有效方法之一。特别是双随机调制技术具有更好的减少离散谱峰值的作用。文中分析了双随机调制技术的原理,并将TMS320F2812DSP实现的双随机PWM信号应用于实际的DC-DCboost变换器。研究结果表明,双随机调制技术能够较好地抑制常规调制方式所引起的传导EMI,比任何一种单随机调制具有更好地削减峰值和遣散功率谱的效果,从而有利于改善电力电子系统的电磁兼容性(EMC)而不影响功率变换器的输出特性;同时也证明了双随机PWM技术的工业应用是可行的。

概率密度函数对双随机PWM变换器EMI特性影响研究

电力电子系统中,双随机调制技术能够有效地抑制和减小传导电磁干扰(EMI),而不需增加额外耗费。通过对随机调制开关函数中引入不同的随机分布规律,分析了功率变换器输入电流的谱估计,结果表明应用随机调制技术时,不同的随机分布规律对电力电子系统的EMI特性影响不大;变换器在应用双随机PWM技术时,选择简单的均匀分布规律,可以减少控制系统资源的耗费,通过随机程度参数的调节可以方便地使电力电子系统获得更好的电磁兼容性。

基于DSP实现的通用双随机PWM方案(英文)

提供了一种新的双随机脉冲调制技术,它能够很好地减小电力电子系统中存在的传导电磁干扰,这个调制技术是通过同时改变开关频率和脉冲的上升沿位置来实现的。与已经存在的任何一种单随机方案相比,双随机调制技术驱散谐波能量而使之具有更宽的带宽,能更加有效地减少功率变换器系统的离散谱峰值。给出了基于三菱数字信号处理器实现双随机PWM调制信号的技术及其实验结果。

一种零矢量-变延时随机PWM方法

随机开关频率脉宽调制方法在较宽频率范围可以获得均匀的频谱特性,但是由于数字化实现中采样周期同步随机变化,使得滤波器设计复杂,而且控制器的增益和调节器的设计需要随着采样频率的变化而变化,使得工程化实现困难。文中提出了一种新颖的双随机调制策略,将采样频率固定,采用变延时技术在一个采样周期内计算下一个脉冲输出的延时时间,两个输出脉冲之间的周期为随机开关周期。同时随机化零矢量,通过约束保证平均开关频率等于采样频率。分析和试验结果表明该方法仅仅通过软件实现,不用改变硬件设计和散热设计,通用性强、频谱特性好。

基于DWT-SVD的强鲁棒全息水印算法研究

在理论分析全息水印和变换域水印的基础上,提出了基于DWT-SVD的强鲁棒全息水印算法,通过MATLAB仿真软件对该水印算法进行了仿真,验证了该水印算法的安全性、鲁棒性和不可见性。双随机相位调制加密全息技术对水印信息进行加密具有较高的安全性;在DWT和SVD变换域中嵌入水印能够保证水印的不可见性及鲁棒性;结合全息技术和DWT-SVD的特性,克服了现有水印算法不抗旋转的缺点。该算法首先对水印信息进行加密,获取其奇异值;然后对载体RGB图像的B分量进行小波分解,获取其2次小波分解后低频系数的奇异值;最后用加权的方法嵌入水印。水印嵌入与提取仿真实验结果为PSNR>20 dB,NC值接近于1,说明该算法的可行性;鲁棒性仿真实验表明该算法能够抵抗任意旋转攻击及基本图像处理操作的攻击。