ÿþT e m a t w i c z e n i a :
J e d n o f a z o w y p r o s t o w n i k i f i l t r a k t y w n y
P r o w a d z c y : d r i n |. A d a m P e n c z e k
I P R Z E B I E G Z A J
I . 1 J e d n o f a z o w y p r o s t o w n i k - f i l t r a k t y w n y w s t p t e o r e t y c z n y i b a d a n i a
s y m u l a c y j n e .
I . 1 . 1 W p r o w a d z e n i e t e o r e t y c z n e
O m ó w i e n i e p r o b l e m a t y k i j a k o [c i e n e r g i i e l e k t r y c z n e j o r a z m e t o d j e j p o p r a w y
I . 1 . 2 D e m o n s t r a c j a d z i a Ba n i a u k Ba d u r z e c z y w i s t e g o
O p i s s t a n o w i s k a l a b o r a t o r y j n e g o
R e j e s t r a c j a p r z e b i e g ó w z a p o m o c o s c y l o s k o p u
I . 1 . 3 O p i s m o d e l u s y m u l a c y j n e g o 1 f a z o w e g o p r o s t o w n i k a - f i l t r u a k t y w n e g o z
b i p o l a r n m o d u l a c j n a p i c i a ( P F A ) w y k o n a n e g o w M a t l a b S i m u l i n k
( d o d y s p o z y c j i s t u d e n t ó w b a z o w y p r o j e k t ) ,
I . 1 . 4 B a d a n i a s y m u l a c y j n e d l a r ó |n y c h w a r u n k ó w p r a c y .
M a t e r i a By d o d a t k o w e :
P l i k i zr ó d Bo w e M A T L A B S I M U L I N K z m o d e l e m 1 - f a z o w e g o P F A ,
P e n c z e k A . " J e d n o f a z o w y f i l t r a k t y w n y z e s t a b i l i z a c j n a p i c i a
w y p r o s t o w a n e g o o r a z s t a B c z s t o t l i w o [c i p r z e Bc z e D" . M a t e r i a By k o n f e r e n c j i
I I O g ó l n o p o l s k i e W a r s z t a t y D o k t o r a n c k i e W y d z i a B E l e k t r y c z n y P o l i t e c h n i k i
Zl s k i e j w G l i w i c a c h , P T E T i S O d d z i a B w G l i w i c a c h . I s t e b n a 2 2 - 2 5 X 2 0 0 0 .
A r c h i w u m K o n f e r e n c j i P T E T i S V o l . 9 / 2 0 0 0 s t r . 8 1 - 8 8 .
2
I . 2 J e d n o f a z o w y p r o s t o w n i k - f i l t r a k t y w n y r e a l i z a c j a p r a k t y c z n a
I . 2 . 1 O m ó w i e n i e i d e m o n s t r a c j a p o d z e s p o Bó w , z k t ó r y c h z b u d o w a n e j e s t s t a n o w i s k o
l a b o r a t o r y j n e :
a ) c z [ s i l n o p r d o w a
- u k Ba d m o c y ,
- a p a r a t u r a s t y k o w o z a Bc z a j c a ,
- u k Ba d p o m i a r u s y g n a Bó w p r d o w y c h i n a p i c i o w y c h
b ) c z [ n i s k o n a p i c i o w a
- u k Ba d y d o p a s o w u j c e s y g n a By s t e r u j c e d o p o z i o m u s t e r o w a n i a t r a n z y s t o r ó w
I G B T ,
- m o d u By i z o l a c j i o p t y c z n e j ,
- u k Ba d k o n t r o l i n a p i c i a w y p r o s t o w a n e g o ,
- u k Ba d b e z o s c y l a c y j n e g o z a Bc z e n i a u r z d z e n i a ,
- s t e r o w n i k m i k r o p r o c e s o r o w y z p r o c e s o r e m D S P i u k Ba d e m C P L D
P W R E S E T
B L O K A D Y
U k Ba d
U k Ba d
K o n t r o l i
K o n t r o l i
P P G I Z
Z a Bc z e n i a
N a p i c i a
R M 8 2 / 1 2 T . B L O K
S T 1
I W y Bc z e n i a
S t a Be g o
V
( U K Z W )
( U K N S )
R d
L f U Z ( + )
A B
W S
R r
B 1 S T 1 9 m
1 6
F
H
C f O B C I {E N I E
S T 2
D C
L E M 3
L E M 4
N 1 , 2 m F
T
S I S S I F
A B L O
P R Z E K S Z T A AT N I K
K
N A P I C I A
S T 1
L E M 1
L E M 2
S U S
S U C
O B C I {E N I E
A C
G e n e r a t o r I m p u l s ó w
Z a Bc z a j c y c h
Z A S I L A C Z
( G I Z )
S T E R . G I Z
U k Ba d O p t o i z o l a c j i
S T 2
F
( 2 3 0 V )
W e j [c i a i W y j [c i a C y f r o w e
S T 2
S T 1 S t e r o w n i k D S P
P Z
P P
P P D L H
S T 1 S T 2
W s z y s t k i e G I Z ' y z a s i l a n e s a z p r z e t w o r n i c y ( i U K N S )
n a t o m i a s t r e s z t a z e s t e r o w n i k i e m z z a s i l a c z a + / - 1 5 V
N
K O N F I G U R A C J A
S T Y K O W
I . 2 . 2 O m ó w i e n i e p r o b l e m a t y k i z w i z a n i e m z e s t o s o w a n i e m u k Ba d ó w
m i k r o p r o c e s o r o w y c h d o s t e r o w a n i a u r z d z e D e n e r g o e l e k t r o n i c z n y c h .
3
A / C
I . 2 . 3 D e m o n s t r a c j a p r a c y u r z d z e n i a .
D e m o n s t r a c j a p r z e b i e g ó w o s c y l o s k o p o w y c h p r d u p r z e d i p o k o m p e n s a c j i z a p o m o c
j e d n o f a z o w e g o f i l t r u a k t y w n e g o d l a o b c i |e n i a n i e l i n i o w e g o ( m o s t e k d i o d o w y )
i s i o b c
i F
L s
P F A
L = 2 m H
u s ~
R y s . 2 K o n f i g u r a c j a u k Ba d u p o m i a r o w e g o :
P o m i a r j a k o [c i e n e r g i i e l e k t r y c z n e j z a p o m o c m i e r n i k a h a r m o n i c z n y c h
P r a c a p r o s t o w n i k a d i o d o w e g o - p o m i a r j a k o [c i e n e r g i i e l e k t r y c z n e j d l a p r z e b i e g ó w
p r d u p r z e d i p o k o m p e n s a c j i z a p o m o c f i l t r u a k t y w n e g o ;
( w y d r u k i p r z e b i e g ó w o s c y l o s k o p o w y c h , z a n o t o w a n i e w y n i k ó w p o m i a r u j a k o [c i e n e r g i i
e l e k t r y c z n e j )
T H D T H D Z a w a r t o [ h a r m o n i c z n y c h p r d u
P F D P F
U s I s 3 5 7 1 1 1 3
P r z e d
k o m p e n s a c j
P o
k o m p e n s a c j i
M a t e r i a By d o d a t k o w e :
- D o k u m e n t a c j a d o s t a n o w i s k a d y d a k t y c z n e g o ,
- P r z e b i e g i o s c y l o s k o p o w e u z y s k a n e w t r a k c i e c z [c i d e m o n s t r a c y j n e j
- P e n c z e k A . , D b o w s k i L . , M o n d z i k A . " S t e r o w a n i e s t r u k t u r a m i e n e r g o e l e k t r o n i c z n y c h f i l t r ó w
a k t y w n y c h z w y k o r z y s t a n i e m e l a s t y c z n e g o s y t e m u z p r o c e s o r e m D S P i z Bo |o n y m r e p r o g r a m o w a l n y m
u k Ba d e m l o g i c z n y m F P G A " M a t e r i a By k o n f e r e n c y j n e - V K o n f e r e n c j a N a u k o w a S t e r o w a n i e w
E n e r g o e l e k t r o n i c e i N a p d z i e E l e k t r y c z n y m ( S E N E ' 2 0 0 1 ) P o l . Aó d z k a Aó d z- A r t u r ó w e k 1 4 - 1 6
l i s t o p a d 2 0 0 1
4
R = 1 1 5
C = 3 , 5 m F
I I M A T E R I A AY P O M O C N I C Z E D O Z A J
J e d n o f a z o w y F A z b i p o l a r n m o d u l a c j n a p i c i a w y j [c i o w e g o t e o r i a
O b c i |e n i a
i d
A C i c
T 1
T 3
D 3
D 1
i L
i d D C
i s
i F
k u u d ( t )
u d
O b c .
S U C
L s
L
u d
D C
S U S
C
u s ( t )
S I S S I S
T 2
D 2 T 4
D 4
k i i s ( t )
k u u s ( t )
k i i F ( t
)
X 2
-
( k u U ( 0 ) ) 2 G
R e g u l a t o r
K i
X 2
h i s t e r e z o w y
+
+
G
i ( t )
+
i P r e f ( t )
G
G
K u
x
X T
+
-
G
H
k i i s ( t
K S
)
S T E R O W N I K
F D P
R y s 3 S c h e m a t b l o k o w y p r o s t o w n i k a - f i l t r u a k t y w n e g o z b i p o l a r n m o d u l a c j n a p i c i a w e r s j a
p o d s t a w o w a
N a r y s . 3 p r z e d s t a w i o n o s c h e m a t b l o k o w y p o d s t a w o w e j w e r s j i p r o s t o w n i k a - f i l t r u
a k t y w n e g o p r a c u j c e g o z b i p o l a r n m o d u l a c j n a p i c i a z k o n w e n c j o n a l n y m , h i s t e r e z o w y m
r e g u l a t o r e m p r d u . W p r z y p a d k u f i l t r u a k t y w n e g o p r a c u j c e g o w z a m k n i t y m u k Ba d z i e
r e g u l a c j i s y g n a Be m z a d a j c y m d l a p r z e k s z t a Bt n i k a j e s t s k Ba d o w a c z y n n a p r d u zr ó d Ba .
O z n a c z a t o , |e u k Ba d k o n t r o l u j c y p r a c f i l t r u p o w i n i e n t a k s t e r o w a Bc z n i k a m i a b y
s u m a r y c z n y p r d zr ó d Ba w y m u s z o n y p r z e z o b c i |e n i e n i e l i n i o w e o r a z f i l t r b y B s i n u s o i d a l n y
i w f a z i e z n a p i c i e m z a s i l a j c y m . P o n i |e j , w o p a r c i u o [ 1 ] p r z e d s t a w i o n o s k r ó c o n e
w y p r o w a d z e n i e z a l e |n o [c i p o z w a l a j c y c h n a f o r m a l i z a c j m a t e m a t y c z n m e t o d y k i
s t e r o w a n i a j e d n o f a z o w y m p r o s t o w n i k i e m - f i l t r e m a k t y w n y m .
5
O b w ó d s i l n o p r d o w y p r z e d s t a w i o n y n a r y s . 1 o p i s u j e u k Ba d u r ó w n a D ( I I . 1 ) g d z i e j a k o
z m i e n n e s t a n u p r z y j t o p r d zr ó d Ba i s o r a z n a p i c i a n a k o n d e n s a t o r z e - u d , p r z y c z y m d l a
m o d u l a c j i b i p o l a r n e j z g o d n i e z = + / - 1 ( + 1 g d y z a Bc z o n a p a r a T 3 - T 2 ; - 1 g d y T 1 - T 4 )
d i s u s u d d i L
( I I . 1 )
d t L d t
d u d ( i L i s ) i d D C
d t C
Z a k Ba d a j c , |e z a d a w a n a w a r t o [ n a p i c i a w y p r o s t o w a n e g o w y n o s i U 0 , b Bd r e g u l a c j i
n a p i c i a m o |n a p r z e d s t a w i j a k o :
e u u d U 0 ( I I . 2 )
Z g o d n i e z p r z y j t y m n a p o c z t k u z a Bo |e n i e m , |e s y g n a B p r d u w z o r c o w e g o ( i P r e f ) d l a
p r z e k s z t a Bt n i k a j e s t s i n u s o i d a l n y i w s p ó Bf a z o w y z n a p i c i e m z a s i l a j c y m , m o |n a g o z a p i s a
w p o s t a c i :
i P r e f G u s g d z i e G k o n d u k t a n c j a z a s t p c z a o b c i |e D ( I I . 3 )
S t d o t r z y m u j e s i z a l e |n o [ n a p r z e b i e g s y g n a Bu b Bd u p r d u :
e i i s i P r e f ( I I . 4 )
Z g o d n i e z [ 1 ] , p o w i e r z c h n i a p r z e Bc z e D d o k o n y w a n y c h p r z e z r e g u l a t o r h i s t e r e z o w y
r e a l i z u j c y s t e r o w a n i e [l i z g o w e p r z e d s t a w i a n y m u k Ba d e m j e s t o k r e [l o n a n a s t p u j c o :
K i e i K u e u 0 ( I I . 5 )
g d z i e :
K i , K u w s p ó Bc z y n n i k i w a g i b Bd u r e a l i z a c j i z a d a w a n e g o w u k Ba d z i e r e g u l a c j i p r d u
zr ó d Ba ( e i ) i n a p i c i a w y p r o s t o w a n e g o ( e u )
Z z a l e |n o [c i I I . 5 w y n i k a , |e p r z y z a Bo |e n i u , i | = 0 j e d e n z b Bd ó w j e s t l i n i o w o z a l e |n y o d
d r u g i e g o . O z n a c z a t o , |e w o p i s y w a n y m u k Ba d z i e d r u g i e g o r z d u d o s t e r o w a n i a [l i z g o w e g o
m o |n w y k o r z y s t a t y l k o j e d n n i e z a l e |n z m i e n n s t a n u a z z e r o w a n i a j e j b Bd u u c z y n i
f u n k c j c e l u s t e r o w a n i a .
W z w i z k u z p o w y |s z y m , w c e l u r e a l i z a c j i f u n k c j i c e l u ( p r d zr ó d Ba p o w i n i e n b y
s i n u s o i d a l n y i w s p ó Bf a z o w y z n a p i c i e m c o o z n a c z a e l i m i n a c j s k Ba d o w e j n i e a k t y w n e j ) m u s i
b y s p e Bn i o n y w a r u n e k :
6
e i i s G u s ( I I . 6 )
S y g n a By o d p o w i a d a j c y r z e c z y w i s t e j w a r t o [c i p r d u i n a p i c i a zr ó d Ba s p o m i a r o w o
d o s t p n e . D o r e a l i z a c j i ( I I . 6 ) k o n i e c z n e j e s t w i c w y z n a c z e n i e k o n d u k t a c j i z a s t p c z e j
o b c i |e D z n a j d u j c y c h s i w u k Ba d z i e . Z e w z g l d u n a l o s o w y c h a r a k t e r z m i a n k o n d u k t a n c j i
z a s t p c z e j w k o l e j n y c h o k r e s a c h p r z e b i e g u n a p i c i a , z a Bo |o n o |e p r d w z o r c o w y d l a
p r o s t o w n i k a - f i l t r u a k t y w n e g o r e a l i z o w a n y w n - t y m o k r e s i e ( i P r e f ( n ) ) b d z i e w y l i c z a n y
w o p a r c i u o s t a B w a r t o [ k o n d u k t a n c j i z a s t p c z e j w y n i k a j c z u [r e d n i o n e j w a r t o [c i m o c y
c z y n n e j o b c i |e D w p o p r z e d n i m ( n - 1 ) o k r e s i e .
i P r e f ( n ) G ( n 1 ) u s ( I I . 7 )
T
1
( u s i L s u d i L s ) d t
T
P
0
G ( I I . 8 )
2 2
U U
s s
W a r t o [ k o n d u k t a n c j i z a s t p c z e j o b c i |e D w n - t y m o k r e s i e p r z e b i e g u n a p i c i a o b l i c z o n o
k o r z y s t a j c r ó w n a n i a b i l a n s u e n e r g i i n a k o Dc u o k r e s u [ 1 ] .
C a Bk o w i t a e n e r g i a d o s t a r c z a n a p r z e z u k Ba d d o o b c i |e n i a w o k r e s i e ( n ) w y n o s i :
W ( n ) W s ( n ) W C ( n ) W L ( n ) ( I I . 9 )
g d z i e :
W s ( n ) U s I S p ( n 1 ) T - e n e r g i a d o s t a r c z o n a z e zr ó d Ba w o k r e s i e ( n ) ( I I . 1 0 )
I S p ( n - 1 ) - s k u t e c z n a w a r t o [ p r d u c z y n n e g o zr ó d Ba o k r e [l o n a
p o o k r e s i e ( n - 1 ) i r e a l i z o w a n a w ( n ) o k r e s i e .
C
2 2
W C ( n ) ( U d ( n 1 ) U d ( n ) ) - z m i a n a e n e r g i i k o n d e n s a t o r a ( I I . 1 1 )
2
L
2 2
W L ( n ) ( I F ( n 1 ) I F ( n ) ) - z m i a n a e n e r g i i p o l a m a g n e t y c z n e g o d Ba w i k a ( I I . 1 2 )
2
i F ( n - 1 ) , i F ( n ) - c h w i l o w e w a r t . p r d u w e j [c i o w e g o n a p o c z t k u
o k r e s ó w ( n - 1 ) i ( n )
Z m i a n a i l o [c i e n e r g i i d o s t a r c z o n e j d o o b c i |e n i a w o k r e s i e ( n ) w s t o s u n k u d o e n e r g i i
d o s t a r c z o n e j w ( n - 1 ) o k r e s i e w y n o s i :
C L
2 2 2 2
W T U s ( I S p ( n ) I S p ( n 1 ) ) ( U d ( n 1 ) U d ( n ) ) ( i F ( n 1 ) i F ( n ) ) ( I I . 1 3 )
2 2
P o d o k o n a n i u k o l e j n y c h i t e r a c j i , d l a i F ( 0 ) = 0 , I p ( n - 1 ) = 0 , U d ( 0 ) = U 0 o t r z y m a n o :
C L
2 2 2
W T U s I S p ( n ) ( U 0 U d ( n ) ) i F ( n ) ( I I . 1 4 )
2 2
7
P o p r z e k s z t a Bc e n i u w z o r u ( I I . 1 4 ) o t r z y m u j e s i z a l e |n o [ o k r e [l a j c w a r t o [ s k u t e c z n
s k Ba d o w e j a k t y w n e j p r d u o b c i |e n i a :
f s C L
2 2 2
I S p ( n ) [ ( U d ( 0 ) U d ( n ) ) i F ( n ) ] ( I I . 1 5 )
U s 2 2
g d z i e : I p ( n ) - s k u t e c z n a w a r t o [ s k Ba d o w e j c z y n n e j p r d u zr ó d Ba w n - t y m o k r e s i e
U d ( 0 ) - p o c z t k o w a w a r t o [ n a p i c i a w y p r o s t o w a n e g o ( z a d a w a n i a w u k Ba d z i e
r e g u l a c j i n a p i c i a D C )
U d ( n ) - w a r t o [ n a p i c i a w y p r o s t o w a n e g o n a k o Dc u n - t e g o o k r e s u
f s , U s - c z s t o t l i w o [ ( f s = 1 / T ) o r a z w a r t o [ s k u t e c z n a n a p i c i a zr ó d Ba
i F ( n ) w a r t o [ p r d d Ba w i k a n a k o Dc u n - t e g o o k r e s u
Z ( I I . 1 5 ) w y n i k a , |e i s t n i e j e j e d n o z n a c z n y z w i z e k p o m i d z y , m i e r z o n y m i n a k o Dc u o k r e s u ,
n a p i c i e m w y j [c i o w y m p r o s t o w n i k a f i l t r u a k t y w n e g o i p r d e m d Ba w i k a a w a r t o [c i s k u t e c z n
s k Ba d o w e j c z y n n e j p r d u zr ó d Ba w n - t y m o k r e s i e p r z e b i e g u n a p i c i a z a s i l a n i a .
K o r z y s t a j c z t e j z a l e |n o [c i s k o n s t r u o w a n o s t e r o w n i k p r z e d s t a w i o n y n a r y s . 1 , w k t ó r y m n a
b a z i e i n f o r m a c j i o w a r t o [c i a c h u c h y b u n a p i c i a w y p r o s t o w a n e g o o r a z p r d u f i l t r u
m i e r z o n y c h i z a p a m i t y w a n y c h w e k s t r a p o l a t o r z e ( E X T ) n a k o Dc u k a |d e g o o k r e s u p r z e b i e g u
n a p i c i a s i e c i , z o s t a j e w y p r a c o w a n y s y g n a B p r o p o r c j o n a l n y d o k o n d u k t a n c j i z a s t p c z e j G
w s z y s t k i c h o d b i o r n i k ó w z a s i l a n y c h z e zr ó d Ba ( i p = G u s ) . P o w y m n o |e n i u , o k r e s o w o s t a Be j
w a r t o [c i G p r z e z s y g n a B p r o p o r c j o n a l n y d o n a p i c i a s i e c i u z y s k u j e s i r e f e r e n c y j n y p r z e b i e g
p r d u , o d k t ó r e g o w n a s t p n e j k o l e j n o [c i o d e j m u j e s i s y g n a B p r o p o r c j o n a l n y p r z e b i e g u p r d u
zr ó d Ba . O t r z y m a n a w t e n s p o s ó b r ó |n i c a :
i ( t ) i P r e f ( t ) i s ( t ) ( I I . 1 6 )
j e s t z a p o m o c r e g u l a t o r a h i s t e r e z o w e g o t Bu m a c z o n a n a o d p o w i e d n i e s e k w e n c j e p r z e Bc z e D
e l e m e n t ó w p ó Bp r z e w o d n i k o w y c h .
P o u w z g l d n i e n i u w s p ó Bc z y n n i k ó w t o r ó w p o m i a r o w y c h , n a p o d s t a w i e z a l e |n o [c i I I . 1 5
i I I . 1 6 o t r z y m a n o f u n k c j c e l u u k Ba d u s t e r o w a n i a p r z e d s t a w i o n e g o n a r y s . 1 :
2 2 2 2 2
[ ( U d ( 0 ) U d ( n ) ) k u d K u i F ( n ) k K i ] k u s u s k i i s k i I ( I I . 1 7 )
i
g d z i e :
k i - w s p ó Bc z y n n i k w z m o c n i e n i a s e p a r a t o r a p r d u S I
k u s , k u d - w s p ó Bc z y n n i k i w z m o c n i e n i a s e p a r a t o r ó w n a p i c i o w y c h S U S i S U C
K u , K i - w s p ó Bc z y n n i k i w z m o c n i e n i a u k Ba d u r e g u l a c j i .
P r z y j m u j c b Bd [l e d z e n i a p r d u I b l i s k i z e r a , z z a l e |n o [c i ( I I . 1 7 ) o t r z y m u j e s i :
2
k u d K u 2 2 2
i s ( U o U d ( n ) ) i F ( n ) k i K i k u s u s ( I I . 1 8 )
k i
8
A b y w a r u n e k t e n b y B s p e Bn i o n y , w s p ó Bc z y n n i k i p r z y m i e r z o n y c h w i e l k o [c i a c h
w z a l e |n o [c i a c h ( I I . 1 8 ) i ( I I . 1 5 ) p o w i n n y b y j e d n a k o w e :
2
k u d K u f s C C f s k i
k u s u s K u 2 2 ( I I . 1 9 a )
k i 2 U s 2 U s k u d k u s
f s L f s L
K i 2 ( I I . 1 9 b )
k i K i k u s u s
2 U s 2 U s k u s k i
T a k d o b r a n e w a r t o [c i w z m o c n i e D g w a r a n t u j o t r z y m a n i e w y n i k u o d p o w i a d a j c e g o
r z e c z y w i s t e j w a r t o [c i o b c i |e n i a w p o p r z e d n i m ( n - t y m ) o k r e s i e .
D l a p a r a m e t r ó w m o d e l u p r o s t o w n i k a f i l t r u a k t y w n e g o p r z y j t y c h n a p o c z t k u r o z d z i a Bu
( k i = 0 , 4 , k u d = 0 , 0 1 5 , k u s 0 , 0 2 5 ) w s p ó Bc z y n n i k i t e w y n o s z o d p o w i e d n i o :
3
1 , 2 1 0 5 0 0 , 4
3
K u 4 0 , 3 2 1 0
2 2 3 0 2 0 , 0 1 5 2 0 , 0 2 5 2
5 0 0 . 0 0 9
6
K i 4 2 5 , 3 3 1 0
2 2 3 0 2 0 , 0 2 5 0 , 4
L i t e r a t u r a :
[ 1 ] S . P i r ó g E n e r g o e l e k t r o n i k a N e g a t y w n e o d d z i a By w a n i e . . . . . s t r . 3 6 7
9
I I I B A D A N I A S Y M U L A C Y J N E M O D E L W M A T L A B
S I M U L I N K
R y s 4 S c h e m a t m o d e l u p r o s t o w n i k a - f i l t r u a k t y w n e g o - M A T L A B S I M U L I N K
P O D S T A W O W E P A R A M E T R Y U K AA D U :
% % P a r a m e t r y s y s t e m u
L f = 9 e - 3 ; % i n d u k c y j n o s d Ba w i k a i n v e r t e r a
R _ L f = 1 0 0 e - 3 ; % r e z y s t a n c j a d Ba w i k a i n v e r t e r a
D e a d t i m e = 1 e - 6 ; % c z a s m a r t w y d l a t r a n z y s t o r ó w i n v e r t e r a
U d c _ d b r i d g e = 2 4 0 ;
R l o a d = 1 1 5 ; % r e z y s t o r o b c i |e n i a n i e l i n i o w e g o
% U d c _ d b r i d g e = 2 1 0 ;
% R l o a d = 2 7 . 5 ; % r e z y s t o r o b c i |e n i a n i e l i n i o w e g o
% % U k Ba d s t e r o w a n i a
U d c _ r e f = 6 5 0 ; % n a p i c i e U d c z a d a w a n e w u k Ba d z i e r e g u l a c j i
k i = 0 . 4 ; % w z m o c n i e n i e t o r u p o m i a r u p r d u
k u s = 0 . 0 2 5 ; % w z m o c n i e n i e t o r u p o m i a r u n a p i c i a s i e c i
k u d c = 0 . 0 1 5 ; % w z m o c n i e i n e t o r u p o m i a r u n a p i c i a w y p r o s t o w a n e g o
H = 2 * k i ; % s t r e f a n i e c z u Bo [c i r e g u l a t o r a h i s t e r e z o w e g o
1 0
I V W Y T Y C Z N E D O S P R A W O Z D A N I A
W s p r a w o z d a n i u p o w i n n y b y p r z e d s t a w i o n e n a s t p u j c e z a g a d n i e n i a :
1 O p i s t e o r e t y c z n y :
- F i l t r a c j a a k t y w n a : p o j c i a p o d s t a w o w e , d e f i n i c j a p r d u b i e r n e g o w g .
S . F r y z e g o .
- Z a s a d a d z i a Ba n i a j e d n o f a z o w e g o f i l t r u a k t y w n e g o - o p i s
2 B a d a n i a s y m u l a c y j n e
a ) P r z e p r o w a d z i b a d a n i a s y m u l a c y j n e z o b c i |e n i e m n i e l i n i o w y m w p o s t a c i
m o s t k a d i o d o w e g o ( p a r a m e t r y j a k n a r y s u n k u 2 ) d l a 2 w a r t o [c i r e z y s t o r a w
o b c i |e n i u p o s t r o n i e D C : R = 1 1 5 i R = 2 7 , 5 .
W y d r u k o w a p r z e b i e g i p r d s i e c i , f i l t r u , o b c i |e n i a ; n a p i c i e
k o n d e n s a t o r a
D o k o n a a n a l i z y p r z e b i e g u p r d u s i e c i p o k o m p e n s a c j i i p r d u
o b c i |e n i a n i e l i n i o w e g o :
- w a r t o [ s k u t e c z n a ,
- a n a l i z a F F T p o d k t e m z a w a r t o [c i h a r m o n i c z n y c h n i s k i c h
r z d ó w ( d o 2 0 ) ,
- o b l i c z y w s p ó Bc z y n n i k i P F i D P F
b ) B u d o w a m o d e l u P F A z u n i p o l a r n m o d u l a c j n a p i c i a
N a b a z i e m o d e l u z m o d u l a c j b i p o l a r n z b u d o w a m o d e l z m o d u l a c j
u n i p o l a r n ( w m o d u l a c j i u n i p o l a r n e j t r a n z y s t o r y T 3 i T 4 p r z e t Ba c z a n e s z
c z s t o t l i w o [c i s i e c i o w àð s y g n a B z k o m p a r a t o r a z n a k u , T 1 i T 2
o d p o w i a d a j z a k s z t a Bt o w a n i e p r z e b i e g u p r d u àð s y g n a B z u k Ba d u r e g u l a c j i )
W y k o n a w s z y s t k i e a n a l i z y j a k d l a m o d e l u z m o d u l a c j b i p o l a r n
( p k t . a ) )
D o k o n a p o r ó w n a n i a o b y d w ó c h r o z w i z a D p o d k t e m : p r z e b i e g u
n a p i c i a w y j [c i o w e g o f a l o w n i k a , s k u t e c z n o [c i f i l t r a c j i ,
1 1
3 . A n a l i z a d a n y c h p o m i a r o w y c h u z y s k a n y c h z a p o m o c r e j e s t r a c j i o s c y l o s k o p o w e j
a ) Z a m i e [c i z a r e j e s t r o w a n e p r z e b i e g i w s p r a w o z d a n i u
b ) W y k o r z y s t u j c o p r o g r a m o w a n i e M a t l a b S i m u l i n k , d o k o n a o b r ó b k i
p r z e b i e g ó w z a r e j e s t r o w a n y c h z a p o m o c o s c y l o s k o p u ( d a n e w p o s t a c i
p l i k ó w z r o z s z e r z e n i e m c s v t r z e b a z a i m p o r t o w a d o p r z e s t z r e n i r o b o c z e j
M A T L A B A )
- w y d r u k o w a z p o m o c f u n k c j i p l o t p r z e b i e g i p r d u i n a p i c i a
P r z y k Ba d o w y r y s u n e k z p r z e b i e g a m i u z y s k a n y m i z a p o m o c o s c y l o s k o p u :
- p r z e p r o w a d z i w M a t l a b i e a n a l i z F F T p r z e b i e g u n a p i c i a i p r d u p o d
k t e m z a w a r t o [c i h a r m o n i c z n y c h n i s k i c h r z d ó w ( d o 1 5 )
- p r z e p r o w a d z i w M a t l a b i e a n a l i z F F T p r z e b i e g u p r d u s i e c i p o d k t e m
z a w a r t o [c i s k Ba d o w y c h w y s o k i c h c z s t o t l i w o [c i ( d o 1 5 k H z )
c ) P o r ó w n a w y n i k i p r a k t y c z n e i s y m u l a c y j n e ( d l a m o d e l u z m o d u l a c j
u n i p o l a r n )
N a j e d n y m r y s u n k u z a m i e [c i p r z e b i e g i u z y s k a n e z s y m u l a c j i i r z e c z y w i s t e
4 . P o d s u m o w a n i e i w n i o s k i .
1 2
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