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一体成型电感感测路径的自动循迹小车控制系统

作者: 发布时间:2020-08-10 15:03:21点击:1587

一体成型电感电解电容是开关电源中高故障率的元件之一,等效串联电阻(Equivalent series resistance,ESR)和电容值C是反映电容可靠性主要指标,因此实时监测ESR和C的变化对提高系统可靠性具有重要意义.提出一种考虑一体成型电感电阻的无电流传感器的在线监测Buck变换器输出电容ESR和C的方法,推导了考虑一体成型电感电阻时Buck变换器电容参数ESR和C的在线计算公式.仿真计算结果表明:所提方法能够的在线实现ESR和C的提取. 


介绍了采用一体成型电感感测路径的自动循迹小车控制系统。自动寻迹小车控制系统以STC12C5A60S2为核心控制单元,采用LDC1000一体成型电感数字转换器完成道路检测,采用两个步进电机完成小车驱动。道路检测算法,采用基于滑窗滤波算法的扇形扫描法判断小车的偏移方向。搭建实验平台,小车能够完成自动偱迹功能,达到第五届TI杯电子设计大赛要求,该系统设计可为相关的货运机器人等提供了参考。


以断续导通模式下的电流型开关一体成型电感Buck-Boost变换器为研究对象,根据开关一体成型电感变换器的离散映射模型,首先由Matlab数值仿真分析了电路系统的非线性动力学行为。其次采用参数共振微扰法对电路系统的混沌进行了控制,通过理论分析和数值仿真得到了扰动强度、扰动相位的合适取值。最后进行了相应的Matlab/Simulink仿真和试验电路验证,试验结果与仿真结果一致,研究结果表明参数共振微扰法可有效地抑制电路系统的混沌。


近年来,随着多传感探测技术的发展,火灾报警系统的火灾探测水平大大提高。新一代的源于不同火灾参数复合而成的产品已经得到应用。实际的例子就是光一体成型电感烟、感温参数的复合。本文中,我们讨论了光一体成型电感烟、感温复合探测器的设计。内容包括探测器的结构、电路、通信总线、以及火灾探测算法。由于复合算法和模糊逻辑的应用,这种复合探测器的性能和可靠性远超单参数探测器。


一体成型电感针对传统共漏-共栅-共源(CD-CG-CS)有源一体成型电感的不足,结合有源网络和受控辅助电阻支路,设计了一款具有大一体成型电感值,且可在不同频率下获得高Q峰值和在同一频率下对Q峰值进行大范围调谐的新型有源一体成型电感。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,利用安捷伦公司的射频电路设计工具ADS软件对其进行仿真验证。仿真结果表明:当调节有源网络偏置时,在2.48~2.87 GHz的工作频带内,取得了10.89~13.16 nH的大一体成型电感值,在2.48,2.74和2.87 GHz三个不同频率下,分别取得了9 997,4 015和2 717的高Q峰值。当调节受控辅助电阻支路偏置时,在工作频率为3.10 GHz下,取得了11.65~17.61 n H的大一体成型电感值,Q峰值可在616~3 823之间进行大范围调谐。用Cadence Virtuoso工具进行版图设计,新型有源一体成型电感的版图面积较小,仅为21.5μm×34.4μm。



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