高频链TSMC的双极型空间矢量调制

针对传统双级矩阵变换器电压传输比最大只能为0.866的问题,研究了高频链双级矩阵变换器(TSMC)的拓扑结构,它是从常规双级矩阵变换器发展而成的一种新型功率变换器,具有功率密度大,传输损耗低的特点,不仅可以实现输入输出级的电气隔离,还可以使电压传输比达到并超过1。本文提出了高频链TSMC的双极性空间矢量调制策略,即输入级双极性电流空间矢量和输出级双极性电压空间矢量相结合的协调控制策略,系统可实现输入级的零电流换流,高质量的输入电流和输出电压/电流,以及可调的输入功率因数。仿真结果验证了控制策略的正确性和有效性。

TSMC-S/G系统起动时TSMC的调制策略

将双级式矩阵变换器(TSMC)引入起动/发电系统,构成基于TSMC的新型起发系统(TSMC-S/G系统)。系统起动时,为减小控制复杂度,电机采用三相六拍控制策略。针对电机控制策略以及TSMC的结构特点,提出了两种可行的TSMC起动调制策略,并分别分析了这两种调制策略的特点以及应用场合,推导了TSMC直流母线电流与开关函数间的数学关系。以占空比作为系统闭环调节的中间变量,及时调整TSMC的输出,使电机快速起动至给定转速。仿真分析与实验结果均证明了系统控制策略的可行性与有效性。

TSMC故障诊断策略研究

功率器件的实时故障诊断是实现功率变换器系统容错控制、提高系统可靠性的前提。该文对双级矩阵变换器（Two Stage Matrix Converter,TSMC）的功率器件故障诊断策略进行研究。构造TSMC输入电流状态矢量和输出电流状态矢量,并对其正常运行和功率器件开路故障下的电流状态矢量进行分析。根据功率器件开路故障时提取的TSMC电流状态矢量轨迹的故障特征,提出一种基于电流状态矢量的TSMC功率器件开路故障诊断策略。所提诊断策略无需添加额外的传感器,诊断可靠性高。仿真结果验证了所提故障诊断策略的有效性。

TSMC直驱风力发电系统MPPT优化控制

以基于双级矩阵变换器(TSMC)的永磁同步风力发电系统为研究对象,阐述了最大风能追踪的原理,分析了TSMC直驱式风力发电系统的功率集成控制,提出了一种利用转子转动惯量功率实现最大风能追踪的控制算法。在传统功率控制算法中加入一个比例控制器,加快了系统捕获风能的速度。在Matlab中搭建了TSMC风力发电系统的仿真模型,仿真结果表明:新MPPT算法在风速突变时,加快了系统的动态响应;在风速不变时,保持系统的稳定运行,使系统能快速且准确地捕获风能。

TSMC-PMSM复合控制器的闭环控制系统

TSMC-PMSM系统是非线性、多变量、强耦合系统,众多因素会对系统的输出性能产生影响,设计系统的闭环控制是抑制扰动的有效方法。设计了基于开关—模糊—PI复合控制器的TSMC-PMSM闭环系统速度控制器,通过误差绝对值所处的范围,选择三种不同控制方式。当误差绝对值较大时,采用开关控制方式;当误差绝对值处于中等大小时,为了防止系统发生超调,采用模糊控制;当误差绝对值较小时,由于模糊控制很难消除稳态误差,选用PI控制。最后通过仿真分析验证了所采用控制器的有效性。

TSMC直驱风力发电系统预测直接功率控制

建立了TSMC逆变级并网瞬时功率的预测模型,在此基础上提出了TSMC直驱风力发电系统的预测直接功率控制策略,将风力发电系统的风能输出功率调节、变速恒频控制由网侧TSMC逆变级的预测直接功率控制策略实现。所提方法无需检测电网电压相位信息、无需同步旋转坐标变化;开关频率固定,系统具有良好的动静态性能,解决了系统参数不精确引起的解耦效果不佳的问题,对系统的稳定性有一定提高。采用Matlab/Simulink构建TSMC直驱风力发电系统仿真模型进行仿真,仿真结果验证了该控制策略的可行性和有效性。

基于TSMC的柔性分频输电系统变频换流技术研究

将双级矩阵变换器代替传统倍频设备,采用整流级有零矢量的双空间矢量调制策略和零电流换流方法,实现柔性分频输电系统新型变频换流站。MATLAB的仿真结果表明,本方案能明显提高输电系统的传输效率,有效降低系统无功功率,抑制并网电流谐波分量。

TSMC功率开关故障诊断优化

功率开关故障诊断是实现矩阵变换器系统在功率开关故障下的容错运行、提高系统可靠性的前提。针对双级矩阵变换器(TSMC),分别分析了正常运行和功率开关故障下TSMC的运行模式,并深入分析了功率开关故障下TSMC输出相电压的特征。在此基础上,结合TSMC空间矢量调制的特点,提出了根据输出相电压的开关组误差电压定位故障开关的方法。所提方法具有诊断准确、无需检测直流侧电压、诊断速度快、实现简单等优点。实验结果验证了理论分析的正确性以及所提故障诊断策略的可行性。

基于参数自整定模糊PID控制器的TSMC-PMSM矢量控制

针对由双级矩阵变换器驱动的永磁同步电机(TSMC-PMSM)矢量控制系统存在的响应速度较慢、稳态性能差的缺陷,提出了在线自整定模糊PID控制算法以实现优化TSMC-PMSM矢量系统的调速性能。介绍了双级矩阵变换器与永磁同步电机的矢量控制技术相结合,并在此基础上搭建了采用模糊PID控制器的TSMC-PMSM矢量控制系统,并建立Matlab/Simulink仿真模型。仿真结果表明:模糊PID控制器减少了系统的超调,提高了矢量控制系统的鲁棒性,并且改善了变换器网侧的电能质量。

基于新型趋近律滑模控制的TSMC-PMSM矢量控制系统

双级矩阵变换器驱动永磁同步电机矢量控制系统在负载扰动情况下转速波动很大,将一种基于新型趋近律滑模控制算法应用于控制系统转速,在Matlab/Simulink软件上搭建了系统仿真平台,通过与常规PI控制算法作比较,验证了所提出的基于新型趋近律滑模控制算法能够增强双级矩阵变换器驱动永磁同步电机矢量控制系统抵抗负载扰动的能力,并且改善了转速的动态性能,同时有效抑制了常规滑模控制结构的抖振。

TSMC-PMSM系统的高频信号注入法低速控制

针对双级矩阵变换器(TSMC)驱动永磁同步电机(PMSM)系统低速区,基于反电动势的传统速度估算方法失效的问题,将脉振高频电压注入法首次拓展至此系统,通过注入高频电压信号并检测转子电流响应获取转速信息,实现低速下速度准确估算。分析了不同注入信号对该算法的影响,根据需求选择了IIR滤波器作为该算法滤波器,给出了滤波器传递函数和设计步骤,为系统实现提供了依据。实验结果验证了方案的可行性和有效性。

基于抗积分饱和速度调节器的TSMC-PMSM矢量控制

研究了双级矩阵变换器驱动的永磁同步电机(TSMC-PMSM)矢量控制系统。针对传统的PID速度调节器会产生积分windup现象,使系统产生超调和振荡问题,提出了基于抗积分饱和(anti-windup)速度调节器的TSMC-PMSM矢量控制方法。anti-windup控制策略能使速度调节器出现饱和时,快速退出饱和区。仿真结果表明,抗积分饱和速度调节器能有效抑制windup现象,减小系统的超调量,提高整个控制系统的稳定性。

TSMC-PMSM系统直接转矩控制策略的优化研究

针对双级矩阵变换器-永磁同步电机系统传统的直接转矩控制策略中存在输入电流质量差、转矩和磁链波动较大的问题,以双级矩阵变换器的整流级和逆变级作为研究对象,提出一种占空比优化控制策略。首先,分别对整流级和逆变级矢量进行坐标分解,得到电流矢量对无功电荷量、电压矢量对转矩和磁链的影响表达式,据此得到相对应的影响因子分布图;然后,以整流级的无功电荷量、逆变级的转矩和磁链作为控制目标,通过运用占空比平均值法实现单位周期内被控量误差最小化,从而得到整流级与逆变级有效矢量与零矢量的作用时间,实现对转矩、磁链和无功电荷量的精确控制。仿真结果证明,所提优化策略可使转矩和磁链波动减小,输入电流波形质量得到改善,具有良好的动静态特性,验证了理论分析的正确性与有效性。

直驱式风力发电系统中TSMC的研究

分析了将TSMC(双级矩阵变换器)作为直驱式永磁同步风力发电系的全功率变流器,并且分别对TSMC的整流级的PWM调制和逆变级空间矢量调制进行了推导和计算,简要分析了TSMC的换流方法。然后运用MATLAB对整流级和逆变级调制方法和对直驱式风力发电系统的要求进行仿真验证,仿真结果验证了本文的理论分析和调制方法的正确型,说明了TSMC具有调制方法简单、输出电能质量高等优点,同时也说明TSMC非常适合用于直驱式风力发电系统中,并且为进一步地研究TSMC提供了理论基础。

TSMC购买Magma的Titan Analog Migration以便缩短模拟IP移植时间

2008年11月17日，芯片设计解决方案供应公司微捷码（Magma）设计自动化有限公司宣布，中国台湾台积电（TSMC）公司已经同意将Titan Analog Migration（简称Titan AM）纳入其模拟设计环境之中。

TSMC与Xintec合作致力于3D-WLP进入MEMS市场

TSMC公司在丰富的生产实践经验基础上，通过建立一个完整的工艺平台把传统CMOS工艺与MEMS工艺结合起来。因此，目前在设计前端和定制后端解决方案上，该公司已具有与客户合作、为他们提供完整解决方案的潜力。虽然过去MEMS生产一般都依赖于IDM的支持，但TSMC坚信MEMS工艺和CMOS工艺的成功结合将会加强代工厂和MEMS设计人员之间的关系，

Altera与TSMC联合开发世界上第一款异质混合3D IC测试平台

2012年3月23日，Altera公司（Nasdaq：ALTR）与TSMC（TWSE：2330，NYSE：TSM）宣布，使用TSMC的芯片-晶圆-基底（CoWoS）集成工艺，联合开发了世界上第一款异质混合3DIC测试平台。异质混合3D IC是一种创新技术，在一个器件中可实现多种技术的堆叠，包括模拟电路、逻辑和存储器等，从而使业界超越了摩尔定律。TSMC的集成CoWoS工艺为半导体公司提供开发3D IC和端到端解决方案，包括前端制造工艺以及后端装配和测试解决方案。

顺应市场需求ARM、TSMC牵手65nm与45nm技术物理IP

ARM公司和台湾积体电路制造股份有限公司目前签署协议，把公司的长期合作关系扩展至开发一套全新的ARM Advantage产品，该产品是Artisan物理IP系列产品的一部分，用来支持TSMC的65nm和45nm工艺。通过该协议，用户可以从ARM Access Library Program获得针对TSMC的ARM Advantage产品。

TSMC即将全面启动MEMS代工

2008年4月30日，全球最大晶圆代工服务商台积电（TSMC）召开新闻发布会，公布了即将启动的全新MEMS代工服务详情。该公司将提供MEMS—CMOS集成和封装的本体和表面微加工工艺。TSMC有意提供新型芯片一芯片键合工艺。此外，公司还计划采用镀膜工艺解决MEMS粘附问题。