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冰箱压缩机设计利用数字信号控制器(DSC)实现高能效等级

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冰箱及其他厨房电器对能源的要求较高,因此给离网型能源系统带来了巨大挑战。如今,经过改进的冰箱压缩机由无刷直流电动机或永磁同步电动机(PMSM)驱动,可满足相当高的能效等级。这种高能效可通过在无刷电机中使用基于逆变器的变速驱动器来实现。

老一代冰箱使用的是单相感应电机,这种电机无法自启动。一般可通过添加辅助绕组或罩极来解决这种问题。但是,由于没有其他用途,这两种方法在电机启动后都会浪费能量。ACIM电机面临的另一个挑战是,在达到目标转速之前,转矩输出都非常低。

相比之下,基于PMSM的压缩机非常高效,运行时也要安静得多。如有需要,这些压缩机还可以在启动和低速运行时提供更大的转矩。因此,PMSM或内部永磁电机正逐渐成为新冰箱的首选解决方案。

压缩机电机控制软件尤其面临挑战,因为在停机和快速重启期间由于冷却液回压高,因此要提供可靠的启动,需要平衡掉每次机械旋转中活塞运动的导致的震动。为了解决这些挑战,我们通过基于dsPIC33数字信号控制器(DSC)的冰箱压缩机参考设计为PMSM和IPM电机实现了独特的算法,旨在确保每次启动都安全可靠。转矩补偿算法会自动调整活塞运动的电机转速,以减小噪声和振动。

视频:Microchip Technology dsPIC33CH双核数字信号控制器

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Microchip Technology dsPIC33CH双核数字信号控制器在单个芯片中设有两个dsPIC DSC内核。dsPIC33CH控制器的一个内核设计用作主器件,而另一个内核则设计用作从器件。从内核用于执行专用、时间关键型控制代码,而主内核则用于运行用户界面、系统监测和通信功能以及最终应用的定制。

dsPIC33CH器件优化用于高性能数字电源、电机控制以及其他需要复杂算法的高端嵌入式应用。其中包括无线电源、服务器电源、无人机和汽车传感器等应用。例如,在数字电源中,从内核负责管理数学密集型算法,而主内核则独立管理PMBus™协议栈并提供系统监控功能,从而提高整体系统性能和响应能力。因为在单个器件中分配两个DSC内核的总体工作负载,所以可通过更高的开关频率实现更高的功率密度,从而实现更小的元件。dsPIC33CH系列设计用于实时更新系统,这对于固件更新必须实现零停机时间的电源尤为重要。

dsPIC33CH器件有八种封装可选,从28引脚至80引脚,尺寸小至5mm x 5mm,实现了较高的设计灵活性。该器件的内存包括64KB至128KB的闪存。

通俗讲述“噪声的起源”!

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<strong><font color="#FF0000">作者: Mythink </font> </strong>

<strong>1、什么是噪声</strong>

日常我们说的噪声是——“除了我想听到的声音”以外的声音,就是噪声。比如我想听A君讲话,但是B和C君在旁边喋喋不休,他们两说的话是“我不想听到的声音”,那么他们两个的声音就是噪声。

而在电路中,噪声是指:“我不想得到的电压或电流波形”。

例如:我们想要的信号是1V-vpp 1KHz的正弦波。但是假设电路中同时存在10KHz的0.1Vpp的干扰的存在,而且这个干扰在某个环节“偷偷混进”了1KHz的波形中。导致最终我们看到的信号不是1V-vpp 1KHz的信号,而是1V-vpp 1KHz与0.1Vpp 10KHz波形的叠加。那么,这个0.1Vpp 10KHz的波形就是我们在电路所说的“噪声”(因为它不是我们得到的波形)。

<strong>2、数字信号线上的噪声</strong>

数字信号上的噪声,可分2种情况

IF/RF数据转换器中的数字信号处理

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为了满足智能手机功能日益提高的数据需求,现代数字移动通信系统的基础设施必须持续发展以支持更宽的带宽和更快的数据转换。为实现高速的数据速率,数字转换器中的数字中频处理、包括DDC (数字下变频器)和DUC(数字上变频器)是其中主要的功能模块。这些数字功能可在DSP和FPGA中实现,某些大公司也会构建自己的数字中频处理ASIC。ADI公司正在将越来越多的此类数字中频处理模块集成到高速转换器IC中,从而大幅减轻设计工作,节省系统成本和功耗。本文探讨ADI公司IF和RF转换器中的集成DDC和DUC通道,并说明它们在实际应用中如何工作。

高速转换器是现代无线基站系统的关健功能之一。越来越多的此类转换器集成了复杂的数字信号处理模块,以便简化系统设计中的FPGA工作。转换器中的数字信号处理模块对系统设计非常有益,但这些益处尚未得到很多工程师的全面了解。希望本文能给数据转换器中的DDC和DUC功能做一个清楚的说明,使系统设计人员能充分利用ADI转换器给收发器架构带来的好处。注意:本文将聚焦于ADC和DAC中的数字处理模块;因此,某些描述中将发射机和接收机模块加以合并。请忽略可能引起混淆的信号流向。

在现代数字移动通信系统中,发射和接收路径(包括下面描述中的反馈接收路径)可根据信号特性分为三个主要电路级:射频级、模拟中频级和数字中频级。

眼图(Eye Diagram)与数字信号测试

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眼图(Eye Diagram)可以显示出数字信号的传输质量,经常用于需要对电子设备、芯片中串行数字信号或者高速数字信号进行测试及验证的场合,归根结底是对数字信号质量的一种快速而又非常直观的观测手段。消费电子中,芯片内部、芯片与芯片之间经常用到高速的信号传输,如果对应的信号质量不佳,将导致设备的不稳定、功能执行错误,甚至故障。眼图反映的是数字信号受物理器件、信道的影响,工程师可以通过眼图,迅速得到待测产品中信号的实测参数,并且可以预判在现场可能发生的问题。

<strong>1、眼图的形成</strong>

对于数字信号,其高电平与低电平的变化可以有多种序列组合。以3个bit为例,可以有000-111共8中组合,在时域上将足够多的上述序列按某一个基准点对齐,然后将其波形叠加起来,就形成了眼图。如图1。对于测试仪器而言,首先从待测信号中恢复出信号的时钟信号,然后按照时钟基准来叠加出眼图,最终予以显示。