Чарівні синусоїди Дон Ланкастера

11

Вже кілька років Дон Ланкастер просуває магічні синусоїди . Вони являють собою рядки двійкових цифр (як 420 біт за повний синусоїдальний цикл), які при використанні для керування цифровим комутатором (MOSFET / IGBP) призводять до чистого синусоїди (залишаються дуже високі гармоніки). Для отримання більш детальної інформації, будь ласка, прочитайте пов'язану статтю чи будь-яку іншу, яку він написав з цього приводу.

Хтось насправді хтось ними користувався? Ідея здається досить корисною, але я не можу знайти жодної інформації про них (що не прийшло від самого Ланкастера).

power mosfet ups

— jpc
джерело

Я думаю, що вони припускають ідеальні комутатори (що має бути справедливим для MOSFET та IGBT на кількох кГц). Зауважте, що це не має нічого спільного з резонансними перетворювачами.

— jpc

Мені це звучить як афера. Я ніколи не довіряю технічним документам, які видаються самостійно і містять численні рекламні оголошення для авторів. Це може дуже добре працювати, але немає причин, що жоден хлопець, що обробляє сигнал, не може зрозуміти це самостійно.

— Kellenjb

5

@Kellenjb, Дон Ланкастер має велику історію як відомого і шанованого Е.Е., дизайнера та технічного письменника (1969-1996 у книгах із мертвих дерев, а також у колонках журналів). Співробітник або підрядник для: Apple, HP, Motorola, Adobe, Western Digital тощо. Він може бути дивним, але він розумний дивний.

— mctylr

1

заїжджаючи, щоб не побачити реальних відповідей на цю, сага продовжується!

— бумгауер

1

а тепер, 2016! ..

— бумгауер

5

Я думаю, що Magic Sinewaves - це, по суті, сам, як "селективне гармонічне усунення", добре відомий метод Power Power.

У цій роботі є опис теорії та деякі експериментальні результати.

— Алехандро
джерело

1

У світі аудіо ми називаємо це "Шум Формування".

1

Алехандро, чудова знахідка, схоже на те, що я можу визначити. Мені все ще цікаво, як часто вони реалізуються, хоча якісь ідеї?

— бумгауер

2019 ... тут ще цікаво мало інформації.

— Шістдесят п'ятого

3

Так, це спрацює. Він перемикається на набагато більшій частоті, ніж потрібно, і тоді він повільно змінює, який відсоток часу на 0s, щоб бути на 1s. Це означає, що середнє значення сигналу повільно збирається вгору. Порівнюючи його показник зі зміною ставки Синусоїда, він може зробити це дуже добре.

Проблема, ймовірно, буде низькочастотним фільтром, неідеальні компоненти до нього дозволять отримати непарні гармоніки, але енергозберігаючий фільтр LC, ймовірно, може зробити трюк, пропускаючи смуги для необхідної частоти.

Це легко можна зробити за допомогою ЦАПів та підсилювача типу D, він просто вирішує потребу в ЦАПі, що є економією коштів.

— Кортук
джерело

Я не бачу жодних помилок в теорії, але мені дуже цікаво, чи вдасться це на практиці. Тим більше, що минуло вже кілька років, як Дон вперше написав про це і досі ніхто не використовує.

— jpc

@jpc, я дійсно міг бачити проблеми із запуском більш високих частот через низькочастотний LC. Я теж хочу його будувати.

— Кортук

насправді ви маєте помилку - він перемикається на нижчу частоту, ніж зазвичай використовується для звичайного вихідного ШІМ, але використовує високий частотний годинник, щоб час стану країв змінювався дуже точно, щоб тонко налаштувати довжину кожного імпульсу, щоб знищити гармоніки.

— бумгауер

Це дуже схоже на дизайн Trip-класу D (який вони назвали клас-T), коли вони змінюються як частотою, так і станом увімкнення / вимкнення. Вони стверджують, що це генерує чистіший сигнал.

— Ноель Грандін

2

Я не можу завантажити пов'язаний PDF, але з вашого опису , це звучить як конкретний екземпляр підсилювача класу D .

— Бен Джексон
джерело

Щодо PDF: Він пише свій власний код PostScript для компонування статей, а потім перетворює їх у PDF, тому, можливо, це викликає помилку у вашому читачі.

— jpc

1

Питання було "хтось насправді хтось використовував для чого?" що я мав на увазі цифровий імпульсний потяг, що управляє перемикачами, щоб отримати аналоговий вихід. Відповідь - так: підсилювачі класу D широко використовуються в аудіопідсилювачах.

— Бен Джексон

1

@jpc, я буду підтримувати @BenJackson тут. Підсилювачі класу D - це нова хвиля економії електроенергії, багато мобільних телефонів починають їх використовувати. Регулятор комутації майже як регулятор класу D, за винятком того, що він має задану цільову напругу замість повільно мінливої.

— Кортук

1

@Kortuk Мені дуже цікаво, що ви використовували "build" та "matlab" в одному реченні. :)

— jpc

1

@Ben я не вірю, що модулятори $ \ Delta \ Sigma $ оптимізують для підрахунку комутаторів (насправді я вважаю, що це навпаки).

— jpc

2

Я читав статті Дона в журналах тощо більше 20 років, він завжди має чудову інформацію і, здається, знає, про що говорить. Але я протягом багатьох років спілкувався з ним про Magic Sinewaves і ніколи не отримую від нього прямої відповіді щодо того, чи хтось ними користується, будь-які реальні реалізації, чисельність ефективності тощо. Моя власна дослідження також не знайшло реальних наслідків.

Найкраще, що я можу сказати, вони повинні добре працювати для фіксованого частотного виходу або, можливо, через діапазон частоти фіксованого виходу. Але я не впевнений, що вони могли б добре працювати для складного виходу, як порівняння зі станом підсилювача класу D.

Таким чином, я думаю, що такі речі, як безщіткове управління двигуном, можливо, виграють від них, оскільки ви можете зменшити кількість необхідних комутаційних "подій" у порівнянні з чимось на зразок звичайного ШІМ-виходу. Це відбувається за рахунок необхідності дуже точного часу перемикання.

Якщо вони додадуть навіть 5% ефективності до приводних систем двигуна, я можу побачити їх корисність для таких речей, як підвищення ефективності електроприводних систем або інших подібних систем АЕ, що використовують енергію акумулятора. Досить складно визначити на папері, чи переваги перевищуватимуть додаткові витрати на впровадження.

— бумгауер
джерело

Це перший раз, коли я чув термін «Чарівні синусоїди», хоча роблю щось подібне роками. Що я зробив, це реалізувати "ЦАП Delta-Sigma першого порядку" у FPGA. Це живить простий RC-фільтр, а вихідний сигнал є базовою напругою між 0 і 3.3V. Це генерувати дані синусоїди і подавати їх у ЦАП (що я також робив). Для деяких речей це не буде ефективніше, ніж ШІМ, оскільки частота комутації дійсно висока, а втрати комутації будуть неприємними - але це працює дуже добре для інших програм.

@David, я їх не вигадував і не задавав оригінальне запитання, просто намагаючись додати свій внесок. Подивіться на оригінальну роботу Дон Ланкастера за посиланням в оригінальному запитанні.

— бумгауер