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Capacitorless Solid-state Power Filter for Single-phase DC-AC Converters
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作者 Haitham Kanakri Euzeli C.Dos Santos 《CES Transactions on Electrical Machines and Systems》 EI CSCD 2024年第3期367-377,共11页
Converters rely on passive filtering as a crucial element due to the high-frequency operational characteristics of power electronics.Traditional filtering methods involve a dual inductor-capacitor(LC)cell or an induct... Converters rely on passive filtering as a crucial element due to the high-frequency operational characteristics of power electronics.Traditional filtering methods involve a dual inductor-capacitor(LC)cell or an inductor-capacitor-inductor(LCL)T-circuit.However,capacitors are susceptible to wear-out mechanisms and failure modes.Nevertheless,the necessity for monitoring and regular replacement adds to an elevated cost of ownership for such systems.The utilization of an active output power filter can be used to diminish the dimensions of the LC filter and the electrolytic dc-link capacitor,even though the inclusion of capacitors remains an indispensable part of the system.This paper introduces capacitorless solid-state power filter(SSPF)for single-phase dc-ac converters.The proposed configuration is capable of generating a sinusoidal ac voltage without relying on capacitors.The proposed filter,composed of a planar transformer and an H-bridge converter operating at high frequency,injects voltage harmonics to attain a sinusoidal output voltage.The design parameters of the planar transformer are incorporated,and the impact of magnetizing and leakage inductances on the operation of the SSPF is illustrated.Theoretical analysis,supported by simulation and experimental results,are provided for a design example for a single-phase system.The total harmonic distortion observed in the output voltage is well below the IEEE 519 standard.The system operation is experimentally tested under both steady-state and dynamic conditions.A comparison with existing technology is presented,demonstrating that the proposed topology reduces the passive components used for filtering. 展开更多
关键词 Solid-state power filter(SSPF) Capacitorless topology Active output power filter(AOF) Planar transformer Electrolytic capacitor LIFETIME Wear-out mechanisms
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A new layered space-time detection algorithm for frequency selective fading multiple-input multiple-output channels based on particle filter 被引量:1
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作者 杜正聪 唐斌 刘立新 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2006年第11期2481-2488,共8页
In this paper, a new observation equation of non-Gaussian frequency selective fading Bell Labs layered space time (BLAST) architecture system is proposed, which is used for frequency selective fading channels and no... In this paper, a new observation equation of non-Gaussian frequency selective fading Bell Labs layered space time (BLAST) architecture system is proposed, which is used for frequency selective fading channels and non-Gaussian noise in an application environment of BLAST system. With othogonal matrix triangularization (QR decomposition) of the channel matrix, the static observation equation of frequency selective fading BLAST system is transformed into a dynamic state space model, and then the particle filter is used for space-time layered detection. Making the full use of the finite alphabet of the digital modulation communication signal, the optimal proposal distribution can be chosen to produce particle and update the weight. Incorporated with current method of reducing error propagation, a new space-time layered detection algorithm is proposed. Simulation result shows the validity of the proposed algorithm. 展开更多
关键词 particle filter multiple-input multiple-output layered space-time structure frequency selective fading channels
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基于自适应分布式滤波观测器的多智能体系统编队控制
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作者 高焕丽 李玮 +1 位作者 孟伟 蔡鹤 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期729-737,共9页
本文考虑了全局指令系统输出信息受到信道扰动情况下线性多智能体系统的编队控制问题.首先,基于协作式输出调节理论框架对线性多智能体系统的编队控制问题进行数学建模.其次,针对受到信道扰动的全局指令系统输出信息,提出了一类基于受... 本文考虑了全局指令系统输出信息受到信道扰动情况下线性多智能体系统的编队控制问题.首先,基于协作式输出调节理论框架对线性多智能体系统的编队控制问题进行数学建模.其次,针对受到信道扰动的全局指令系统输出信息,提出了一类基于受扰输出的自适应分布式滤波观测器,在降低网络信息交换量的同时消除扰动的影响.最后,设计了输出反馈确定等价控制律,解决了线性多智能体系统的分布式编队控制问题.给出了数值仿真结果检验控制性能. 展开更多
关键词 多智能体系统 编队控制 协作式输出调节 分布式滤波观测器
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考虑输入时滞的舵机伺服系统自适应指令滤波输出反馈控制
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作者 郭峻秀 胡健 +3 位作者 姚建勇 黄玲 谭天乐 刘宇 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期149-161,共13页
针对舵机伺服系统运行过程中存在复杂非线性以及信号输入时滞、使系统的精度降低,严重时甚至造成系统失稳的问题,提出了一种考虑输入时滞的自适应指令滤波输出反馈控制策略。首先,将系统中存在的输入时滞考虑为控制器信号输入时滞,给出... 针对舵机伺服系统运行过程中存在复杂非线性以及信号输入时滞、使系统的精度降低,严重时甚至造成系统失稳的问题,提出了一种考虑输入时滞的自适应指令滤波输出反馈控制策略。首先,将系统中存在的输入时滞考虑为控制器信号输入时滞,给出舵机伺服系统状态方程,选用梯度下降法设计时滞估计律对未知时滞进行估计;其次,将系统中存在的复杂非线性统一为扰动,选用扩展状态观测器(ESO)加以估计,将观测的系统状态值用于设计控制量实现输出反馈控制;然后,选用指令滤波将高阶求导过程转化为求积分,实现信号滤波以抑制微分噪声;最后,基于Lyapunov-Krasovskii泛函稳定性定理证明控制器实现系统有界稳定。仿真及实验表明,所提的控制方法与传统反步控制方法、自抗扰控制和比例微分积分(PID)控制方法相比,响应时间分别提升了92%、88%和51%,跟踪精度分别提升了90%、84%和26%。 展开更多
关键词 舵机伺服系统 输入时滞 输出反馈 指令滤波
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5G基站射频滤波器发展和分析
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作者 丁海 李慧阳 +3 位作者 尤博怀 苏华峰 徐金旭 章秀银 《重庆邮电大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第3期478-483,共6页
大规模多输入多输出技术是5G的关键技术之一,包含了多个射频通道,系统中的滤波器数量大幅增加,使得5G滤波器在保持高性能的同时对小型化和高集成度提出了更高要求。分析了5G射频基站滤波器的基本要求,介绍了射频基站滤波器的形式和特点... 大规模多输入多输出技术是5G的关键技术之一,包含了多个射频通道,系统中的滤波器数量大幅增加,使得5G滤波器在保持高性能的同时对小型化和高集成度提出了更高要求。分析了5G射频基站滤波器的基本要求,介绍了射频基站滤波器的形式和特点,包括微带、波导腔、同轴、介质加载、陶瓷介质滤波器。通过分析不同形式基站滤波器的特点及研究现状,并进行综合对比,从性能、尺寸、成本方面综合考虑,陶瓷介质滤波器在5G基站中具有更大的发展空间。 展开更多
关键词 5G 射频基站滤波器 多输入多输出 小型化 陶瓷介质滤波器
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一种基于IMM-SCKF的组合导航算法
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作者 梅方玉 仇海涛 +1 位作者 王天宇 张峰 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第4期478-485,共8页
针对在实际应用中组合导航系统存在的噪声干扰多变造成系统滤波精度降低问题,提出了基于交互式多模型(IMM)和平方根容积卡尔曼滤波(SCKF)(IMM-SCKF)算法。IMM-SCKF滤波算法拥有多个模型集,通过调节子模型的概率后进行融合输出,能够尽可... 针对在实际应用中组合导航系统存在的噪声干扰多变造成系统滤波精度降低问题,提出了基于交互式多模型(IMM)和平方根容积卡尔曼滤波(SCKF)(IMM-SCKF)算法。IMM-SCKF滤波算法拥有多个模型集,通过调节子模型的概率后进行融合输出,能够尽可能地模拟实际噪声协方差。仿真试验和道路试验结果均表明,IMM-SCKF算法的速度误差和位置误差均方根均优于传统单模型CKF算法,能有效提高组合导航系统的可靠性。在实际道路跑车试验中,与传统CKF算法相比,IMM-SCKF算法的东、北、天速度误差均方根分别降低了52%、55%、30%,位置误差均方根分别降低了47%、60%、32%,IMM-SCKF算法显著提高了系统的定位精度及抗干扰能力。 展开更多
关键词 组合导航 交互式多模型 平方根容积卡尔曼滤波 融合输出 抗干扰能力
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一种无人机极点区域约束系统输出反馈滤波设计
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作者 孟新宇 吏铭豪 马艺宁 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期176-181,共6页
针对参数变化引起的系统不稳定情况,研究其闭环极点处于区域约束下滤波问题,提出了基于输出反馈的滤波系统设计方法。在被控系统及反馈滤波系统同时存在不确定性的情况下,以线性矩阵不等式形式给出输出反馈滤波系统的可解性条件,使其闭... 针对参数变化引起的系统不稳定情况,研究其闭环极点处于区域约束下滤波问题,提出了基于输出反馈的滤波系统设计方法。在被控系统及反馈滤波系统同时存在不确定性的情况下,以线性矩阵不等式形式给出输出反馈滤波系统的可解性条件,使其闭环系统渐近稳定,滤波误差输出对干扰的抑制性能指标小于给定上界,并把闭环系统极点配置于复平面上指定区域。运用该方法对某型警用无人飞行器纵向运动进行仿真验证,闭环系统的极点均分布在预期界限,系统趋于稳定,达到了设计目标,表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 输出反馈 极点约束 滤波控制
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发射波束域MIMO-STAP雷达发射接收联合设计方法
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作者 李志汇 潘继飞 +3 位作者 周青松 毛云祥 刘方正 石树杰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期139-145,共7页
研究了信号相关杂波背景下机载多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达发射波束形成和接收滤波器的联合设计问题,建立了机载MIMO雷达发射波束域空时自适应处理(space-time adaptive processing,STAP)信号模型。为了提... 研究了信号相关杂波背景下机载多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达发射波束形成和接收滤波器的联合设计问题,建立了机载MIMO雷达发射波束域空时自适应处理(space-time adaptive processing,STAP)信号模型。为了提升杂波环境下目标的检测性能,通过最大化输出信干噪比构建了发射波束形成和接收滤波器的联合设计问题;然后,设计了一种新的基于优化最小化(majorization-minimization,MM)框架的迭代优化算法来解决联合设计问题。该算法通过合理寻找目标函数的下界可以有效提升算法的收敛速度并降低算法的运行时间。此外,与传统的相控阵雷达和MIMO雷达相比,优化后的发射波束形成和接收滤波器可以显著提升输出信干噪比,仿真实验验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 多输入多输出雷达 空时自适应处理 发射波束形成 接收滤波器 输出信干噪比 联合设计
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基于堆叠滤波结构的高电压比低纹波隔离型DC-DC制氢变换器
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作者 刘海军 张理 +1 位作者 张乔根 韩民晓 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期5755-5767,共13页
氢能是未来新能源电力系统中一种重要的储能方式,DC-DC制氢变换器则是连接新能源系统直流母线和电解槽的关键设备。在制氢这种大电流应用场景中,现有的大电流DC-DC变换器拓扑通常难以兼顾高效率、高电压转换比和低输出电流纹波等指标要... 氢能是未来新能源电力系统中一种重要的储能方式,DC-DC制氢变换器则是连接新能源系统直流母线和电解槽的关键设备。在制氢这种大电流应用场景中,现有的大电流DC-DC变换器拓扑通常难以兼顾高效率、高电压转换比和低输出电流纹波等指标要求。为此该文提出一种基于堆叠滤波结构的DC-DC制氢变换器,该堆叠滤波结构是简单的软开关电路,具有低功耗特点,可并联于变换器输出侧有源补偿输出电流纹波,使得纹波消除不再依赖繁重的无源滤波器和高开关频率,从而提升变换器效率。此外,提出一种半波导通控制方式,该控制作用于变压器二次侧的两相交错Buck电路,可有效提高变换器的电压转换比。分别对提出的制氢变换器的拓扑原理、控制方式、参数选取和性能进行了详细的理论分析,最后通过PSIM仿真和240 W/20 A的实验样机对DC-DC制氢变换器进行了验证。 展开更多
关键词 制氢变换器 堆叠滤波结构 隔离型DC-DC 低输出电流纹波 高电压转换比
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双馈型风电机组传动链降载控制技术研究与仿真
10
作者 刘河生 雷航 张瑞刚 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期34-41,共8页
为定量研究双馈型风力发电机组传动链的扭振控制,提出了一种基于卡尔曼滤波的反馈控制策略,并通过仿真计算的方式对比了传动链扭振的控制效果。以7.0 MW双馈型风力发电机组传动链为研究对象,采用卡尔曼滤波估计传动链扭振角度,并以低速... 为定量研究双馈型风力发电机组传动链的扭振控制,提出了一种基于卡尔曼滤波的反馈控制策略,并通过仿真计算的方式对比了传动链扭振的控制效果。以7.0 MW双馈型风力发电机组传动链为研究对象,采用卡尔曼滤波估计传动链扭振角度,并以低速轴扭振速度估计值为参考设计了发电机附加电磁转矩作用于风电机组转矩控制,与虚拟阻尼控制、无阻尼控制进行了20年全生命周期内的载荷与发电量计算对比。结果表明:经过卡尔曼滤波估计的低速轴扭角与实际值的相关性可以达到0.99;基于卡尔曼滤波的反馈控制分别与虚拟阻尼控制、无阻尼控制的关键差异为,传动链低速轴等效疲劳载荷分别降低2.11%、4.89%,传动链高速轴等效疲劳载荷分别降低1.99%、4.78%,发电量分别降低200、700 k W·h。卡尔曼滤波对传动链扭角估计较准确,且以卡尔曼滤波估计得到的低速轴扭振速度设计的附加电磁转矩对传动链扭振具有非常好的抑制效果。 展开更多
关键词 双馈型风电机组 传动链扭振 卡尔曼滤波 等效疲劳载荷 年发电量
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基于Simulink的匹配滤波器设计与实验
11
作者 曹阔 张姣 +1 位作者 马东堂 张晓瀛 《电气电子教学学报》 2024年第3期204-207,共4页
针对匹配滤波器教学内容中缺乏相关课程实验与实现的教学环节,基于Simulink仿真平台搭建了二进制确知数字信号的匹配滤波型最佳接收机架构,并采用了四种传输函数进行对比验证。这一实验教学活动的引入有助于增强教学内容的趣味性,激发... 针对匹配滤波器教学内容中缺乏相关课程实验与实现的教学环节,基于Simulink仿真平台搭建了二进制确知数字信号的匹配滤波型最佳接收机架构,并采用了四种传输函数进行对比验证。这一实验教学活动的引入有助于增强教学内容的趣味性,激发学生的学习热情,使原本抽象且枯燥的知识点变得具体、生动形象,提升了学生对匹配滤波器原理的理解与应用能力。 展开更多
关键词 匹配滤波器 数字信号的最佳接收 最大输出信噪比准则
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基于泰勒公式的单相桥式整流滤波电路分析
12
作者 程诚 《电子质量》 2024年第4期52-56,共5页
单相桥式整流滤波电路输出电压波形难以用解析式来描述,输出电压波形中,每个周期有一个输出电压下降的时间段。该时间段的长短与滤波电容和负载电阻的数值有关。通过对电路工作过程进行分析,得到相关物理量的数学函数关系式,通过泰勒公... 单相桥式整流滤波电路输出电压波形难以用解析式来描述,输出电压波形中,每个周期有一个输出电压下降的时间段。该时间段的长短与滤波电容和负载电阻的数值有关。通过对电路工作过程进行分析,得到相关物理量的数学函数关系式,通过泰勒公式对关系式进行近似简化分析,可以得到电压下降时间段时长与时间参数RC之间的关系式。根据关系式计算得到的数据与电路仿真数据较为接近。关系式可以用于电容值的选取、电压下降时间段时长的计算。 展开更多
关键词 滤波电路 泰勒公式 滤波电容放电时间 输出电压平均值
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磷酸铁锂电池在电力应用中输出电流异常状态监测方法
13
作者 蒋仕平 代云飞 沙树勇 《电工技术》 2024年第16期38-40,共3页
为实现电池电流的高精度监测,提出磷酸铁锂电池在电力应用中输出电流异常状态监测方法。利用电流传感器采集磷酸铁锂电池输出电流信号并对信号进行转换,利用扩展卡尔曼滤波技术降噪处理并进行归一化,进而修正信号误差,提取电流异常特征... 为实现电池电流的高精度监测,提出磷酸铁锂电池在电力应用中输出电流异常状态监测方法。利用电流传感器采集磷酸铁锂电池输出电流信号并对信号进行转换,利用扩展卡尔曼滤波技术降噪处理并进行归一化,进而修正信号误差,提取电流异常特征,识别异常状态。实验证明,该方法的漏检率在1%以内。 展开更多
关键词 磷酸铁锂电池 输出电流 异常状态 扩展卡尔曼滤波技术 归一化 异常特征
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Output-feedback Control for a Class of Uncertain Nonlinear Systems with Linearly Unmeasured States Dependent Growth 被引量:10
14
作者 SHANG Fang LIU Yun-Gang 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期272-280,共9页
关键词 非线性系统 稳定性 不可测量 计算机控制
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Adaptive Output-feedback Stabilization for a Class of Uncertain Nonlinear Systems 被引量:5
15
作者 SHANG Fang LIU Yun-Gang 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期92-100,共9页
关键词 控制器 非线性 控制系数 增长速度
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Particle filter based stochastic interference cancellation for frequency-selective MIMO channel equalization
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作者 Yang Tao Hu Bo Guo Xinyue 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2007年第3期476-483,共8页
To mitigate the effects of the previous symbol decision errors of a decision-feedback (DF) equalizer on the current decision, a particle filter (PF) based DF equalizer for frequency selective multiple-input-multip... To mitigate the effects of the previous symbol decision errors of a decision-feedback (DF) equalizer on the current decision, a particle filter (PF) based DF equalizer for frequency selective multiple-input-multiple-output (MIMO) channel is proposed. On the basis of the analyses of DF equalization for the MIMO wireless system, it is found that a stochastic interference cancellation (IC) scheme can be employed to prevent the error propagation in a severe space-time interference scenario. This is because the random rather than the deterministic scheme can reduce the probability of an error decision even if an error decision occurs. Besides, the signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) based IC order, which is obtained via pilot, can guarantee the optimality of the cancellation. The bit error rate (BER) performance of the proposed scheme is verified through simulation experiments under different multipath interference environment. 展开更多
关键词 multiple-input-multiple-output particle filter PILOT decision-feedback interference cancellation.
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Adaptive Kalman Filtering Approach of Color Noise in Cephalometeric Image
17
作者 徐常胜 《High Technology Letters》 EI CAS 1997年第2期8-12,共5页
A kind of adaptive color noise Kalman filtering approach based on the correlative method of the system output is proposed to solve the cephalometric images of stomatology. This approach builds the color noise Kalman f... A kind of adaptive color noise Kalman filtering approach based on the correlative method of the system output is proposed to solve the cephalometric images of stomatology. This approach builds the color noise Kalman filtering model by adopting the equivalent measurement equation in order to aviod complicated computation and expansion of the dimension of the filter. It is also unnecessary to know the variance of measurement noise beforehand so that it is closer to the actual situation. The results of several experiments are presented to demonstrate the feasibility and good performance of this approach. 展开更多
关键词 KALMAN filter output correlative method Noise IMAGE CEPHALOMETRIC
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DOCCII-based electronically tunable current-mode biquadratic filters
18
作者 WangWeidong 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2005年第1期37-41,共5页
A complete state variable current-mode biquadratic filter built by duo-output CCII (DOCCII) with variable current gain is presented. All the coefficients of the filter can be independently tuned through the variable c... A complete state variable current-mode biquadratic filter built by duo-output CCII (DOCCII) with variable current gain is presented. All the coefficients of the filter can be independently tuned through the variable current gain factors of the DOCCII. Based on the principles upon which the general biquadratic filter was constructed, a universal electronically tunable current-mode filter is proposed which implements the low-pass, high-pass, band-pass, band-suppress and all-pass second order transfer functions simultaneously. The PSPICE simulations of frequency responses of second-order filter of are also given. 展开更多
关键词 current-mode biquadratic filters duo-output current conveyor operational transconductance amplifiers.
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CM-Biquad Filter Using Single DO-VDBA
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作者 Chandra Ketu Yadav Dinesh Prasad +2 位作者 Zainab Haseeb Laxya   Mayank Kumar 《Circuits and Systems》 2018年第9期133-139,共7页
In this manuscript we present a current mode biquad using one dual output-voltage differencing buffered amplifier (DO-VDBA) and four passive components (2 grounded capacitors and 2 resistors). The proposed circuit off... In this manuscript we present a current mode biquad using one dual output-voltage differencing buffered amplifier (DO-VDBA) and four passive components (2 grounded capacitors and 2 resistors). The proposed circuit offers very low active and passive sensitivity. The filter presented here is electronically tunable, frequency of oscillation (FO) can be tuned by controlling transconductance (gm) by varying the bias current (IB) of the circuit. The workability of proposed circuit is tested using PSPICE with 180 nm TSMC CMOS process parameters. 展开更多
关键词 Current Mode Biquad filter Dual output-Voltage Differencing Buffered AMPLIFIER
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基于RC滤波融合二次方运算的Boost⁃PFC变换器研究 被引量:1
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作者 文春明 凌宏善 +2 位作者 黄天星 赵晓慧 吴家荣 《现代电子技术》 2023年第11期165-170,共6页
为减少开关变换器电流谐波对电网的污染,降低变换器输出电压超调,提高变换器的稳定性,以单相Boost型拓扑结构功率因数校正(PFC)变换器为研究对象,对变换器原理及其工作模态等效电路进行分析。基于平均电流控制方式,提出一种RC滤波融合... 为减少开关变换器电流谐波对电网的污染,降低变换器输出电压超调,提高变换器的稳定性,以单相Boost型拓扑结构功率因数校正(PFC)变换器为研究对象,对变换器原理及其工作模态等效电路进行分析。基于平均电流控制方式,提出一种RC滤波融合二次方运算的输入电压采样方案,在输入电压采样支路增加一个RC滤波电路和一个二次方运算电路,更精确地对输入电压进行采样,从而减少变换器电流谐波、提高变换器稳定性。在Matlab/Simulink软件中搭建仿真电路,同时设计了实验样机进行验证。结果表明,与传统功率因数校正电路相比,该方案有效减少了变换器电流谐波,抑制了变换器输出电压尖峰,同时提高了变换器的输出稳定性。 展开更多
关键词 变换器 功率因数校正 RC滤波 二次方运算 电流谐波 输出稳定性
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