Волшебные синеваты дона Ланкастера


11

Уже несколько лет Дон Ланкастер продвигает магические синусоиды . Это строки двоичных цифр (например, 420 битов для полного синусоидального цикла), которые при использовании для управления цифровым коммутатором (MOSFET / IGBP) приводят к довольно чистой синусоиде (остаются только очень высокие гармоники). Для более подробной информации, пожалуйста, прочитайте связанную статью или любую другую, которую он написал по этому вопросу.

Кто-нибудь на самом деле использовал их для чего-нибудь? Идея кажется весьма полезной, но я не могу найти никакой информации об этом (которая не была получена от самого Ланкастера).


Я думаю, что они предполагают идеальные переключатели (что должно быть верно для MOSFET и IGBT на нескольких кГц). Обратите внимание, что это не имеет ничего общего с резонансными преобразователями.
JPC

Звучит как афера для меня. Я никогда не доверяю техническим статьям, которые публикуются самостоятельно и содержат многочисленные рекламные объявления о работе авторов. Это может очень хорошо сработать, но нет никаких причин, по которым любой парень, занимающийся обработкой сигналов, не может понять это самостоятельно.
Kellenjb

5
@Kellenjb, Дон Ланкастер имеет обширную историю как известный и уважаемый EE, дизайнер и технический писатель (1969-1996 в книгах мертвого дерева, плюс журнальные колонки). Работает в подрядчике: Apple, HP, Motorola, Adobe, Western Digital и т. Д. Он может быть странным, но он очень странным.
mctylr

1
Заходя, чтобы увидеть никаких реальных ответов на этот раз, сага продолжается!
Boomhauer

1
и теперь, 2016! ..
boomhauer

Ответы:


5

Я думаю, что магические синусоиды - это то же самое, что и «избирательное устранение гармоник», хорошо известный метод в силовой электронике.

Эта статья имеет описание теории и некоторые экспериментальные результаты.


1
В мире аудио мы называем это «Формирование шума».

1
Алехандро, отличная находка, кажется тем же, что я могу определить. Мне все еще интересно, как часто они реализуются, какие-нибудь идеи?
Boomhauer

2019 ... все еще любопытно мало информации здесь.
Шестьдесят пять

3

Да, это будет работать. Он переключается на гораздо более высокую частоту, чем требуется, и затем он медленно меняет, какой процент времени он находится на 0 с на 1 с. Это означает, что среднее значение сигнала будет постепенно смещаться вверх. Сопоставляя свою скорость с изменением скорости синусоиды, он может сделать это очень хорошо.

Проблема, вероятно, будет в фильтре нижних частот, хотя неидеальные компоненты к нему допускают нечетные гармоники, но энергосберегающий LC-фильтр, вероятно, может добиться цели путем пропускания полосы частот для требуемой частоты.

Это легко можно сделать с помощью ЦАП и усилителя типа D, он просто избавляет от необходимости ЦАП, который является экономией средств.


Я не вижу никаких ошибок в теории, но мне действительно интересно, будет ли это работать на практике. Тем более, что уже несколько лет, как Дон впервые написал об этом, и до сих пор никто не использует его.
JPC

@jpc, я действительно мог видеть проблемы, работающие на высоких частотах через низкочастотный диапазон LC Я хочу построить это сейчас тоже.
Кортук

на самом деле вы ошиблись - он переключается с более низкой частотой, чем обычно используется для обычного ШИМ-выхода, но использует высокочастотную частоту, чтобы очень точно синхронизировать границы состояния, чтобы точно настроить длину каждого импульса, чтобы убить гармоники.
Boomhauer

Это очень похоже на проект класса Tripath класса D (который они назвали классом T), в котором они изменяют как частоту, так и состояние включения / выключения. Они утверждают, что это генерирует более чистый сигнал.
Ноэль Грандин

2

Я не могу загрузить связанный PDF, но из вашего описания , это звучит как конкретный экземпляр усилителя класса D .


Что касается PDF: он пишет свой собственный код PostScript для верстки статей, а затем преобразует их в PDF, так что, возможно, это вызывает ошибку в вашем читателе.
jpc

1
Вопрос был: «Кто-нибудь на самом деле использовал их для чего-нибудь?» который я использовал для обозначения цифровых импульсных цепей, приводящих в действие переключатели для получения аналогового выхода. Ответ - да: усилители класса D широко используются в аудиоусилителях.
Бен Джексон,

1
@jpc, я буду поддерживать @BenJackson здесь. Усилители класса D - это новая волна энергосбережения, многие сотовые телефоны начинают их использовать. Импульсный регулятор почти такой же, как регулятор класса D, за исключением того, что он имеет заданное целевое напряжение вместо медленно меняющегося.
Кортук

1
@Kortuk Мне действительно интересно, что вы использовали "build" и "matlab" в одном предложении. :)
jpc

1
@Ben Я не верю, что $ \ Delta \ Sigma $ модуляторы оптимизируют счетчик переключателей (на самом деле я считаю, что это наоборот).
JPC

2

Я читал статьи Дона в журналах и т. Д. Более 20 лет, он всегда обладает отличной информацией и, кажется, знает, о чем говорит. Но я много раз общался с ним по поводу Волшебных Синусоидальных волн на протяжении многих лет и, похоже, никогда не получал от него прямого ответа относительно того, использует ли кто-либо их, какие-либо фактические реализации, показатели эффективности и т. Д. Мои собственные исследование также не нашло реального применения.

Насколько я могу сказать, они должны хорошо работать для выхода с фиксированной частотой или, возможно, через диапазон фиксированных выходных частот, но я не уверен, что они могли бы хорошо работать для сложного выхода, такого как сравнения с состоянием усилителя класса D.

Таким образом, я думаю, что такие вещи, как управление бесщеточным двигателем, могли бы от них выиграть, поскольку вы могли бы уменьшить количество необходимых «событий» переключения по сравнению с чем-то вроде обычного ШИМ-выхода. Это происходит за счет необходимости очень точного времени переключения.

Если они добавят даже 5% КПД к системам с электроприводом, я мог бы увидеть, что они полезны для таких вещей, как повышение эффективности систем электропривода или других подобных систем АЭ, использующих энергию аккумулятора. Просто трудно определить на бумаге, перевесят ли выгоды дополнительные затраты на реализацию.


Это первый раз, когда я услышал термин «Волшебные синусоиды», хотя я делал нечто подобное годами. Что я сделал, так это внедрил «ЦАП Delta-Sigma первого порядка» в FPGA. Он питает простой RC-фильтр, а на выходе используется базовое напряжение от 0 до 3,3 В. Сгенерировать синусоидальные данные и подать их в ЦАП очень просто (что я тоже сделал). В некоторых случаях он не будет более эффективным, чем ШИМ, поскольку частота коммутации действительно высока, а потери при переключении будут ужасными - но он действительно хорошо работает для других приложений.

@ Дэвид, я не придумал их и не задал оригинальный вопрос, просто пытаясь добавить свой вклад. Посмотрите оригинальную работу Дона Ланкастера по ссылке в оригинальном вопросе.
Boomhauer
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.