技術(shù)干貨周刊奉上（逆變器，偏置電流，EMC）
基于下垂控制的逆變器并聯(lián)的原理，實現(xiàn)和仿真 P1
作者：楊帥鍋
前言：
下垂控制通過模擬同步發(fā)電機(jī)的自同步和電壓下垂特性，可以實現(xiàn)多個逆變器的無通訊并聯(lián)。只需采樣各個逆變器的輸出電壓和電流，根據(jù)下垂控制策略就能實現(xiàn)多逆變器模塊的同步，均流運行。
下面是來自《一種微電網(wǎng)多逆變器并聯(lián)運行控制策略 張慶?！逢P(guān)于下垂控制講的比較清晰易懂的部分，我們可以先來了解一下基本的原理。
下圖是含有2個分布式電源的微電網(wǎng)簡化原理圖：
有功功率和無功功率分別為：
看完論文后通俗的講，下垂控制就是隨著負(fù)載增大后根據(jù)下垂系數(shù)各自改變各自的輸出幅度和相角，來實現(xiàn)P和Q的均分。但是隨著采樣和線路阻抗的原因，一定會影響均流性能，這都是后續(xù)要討論的話題。在這里只聊聊最基本的下垂控制實現(xiàn)哈。
三相電網(wǎng)的PQ可以通過下式計算得出：
所以單相電網(wǎng)也可以參考這個算法，只需要在虛擬出一個正交的beta出來，所以可以使用sogi的方法得到，也可以直接用微分器重建一個正弦波出來……
原文鏈接：https://www.dianyuan.com/eestar/article-6083.html
運放5：偏置電流Ib和失調(diào)電流Ios(2)
作者：硬件工程師煉成之路
先把上期沒回答的三個問題放上來：
3、實際應(yīng)用中偏置電流是如何引起誤差的呢？
4、實際應(yīng)用中失調(diào)電流是如何引起誤差的呢？
5、電路設(shè)計時應(yīng)該如何考慮偏置電流和失調(diào)電流的影響呢？
偏置電流是如何引起誤差的？
我們最常見的同相放大電路，反相放大電路如下圖，理想情況下，在輸入為0時，輸出應(yīng)該也是0。但是現(xiàn)在是非理想的，放大器有偏置電流Ib，這會造成輸出就不為0了。根據(jù)電路的疊加原理，當(dāng)輸入為0時，這個輸出不為0的電壓就是偏置電流引起的誤差。
輸入為Vin=0時，不論是同相還是反相放大電路，最終的電路都變成了下面這個：
若是沒有偏置電流，顯然，上面輸出Vo=0。
現(xiàn)在考慮偏置電流的影響，因為同相端和反相端的偏置電流可能并不相同，同相端的電流用Ib+表示，反相端的偏置電流用Ib-來表示，我們來求一求輸出電壓Vo是多少。
顯然，流過同相端的電流等于流過電阻Rp的電流，因為電阻Rp左邊接gnd，容易得到，同相端的電壓vp就是電阻Rp的電壓，假定電流方向向右，因此Vp=-( Ib+) *Rp。
我計算偏置電流的影響的時候，就先不考慮運放失調(diào)電壓Vos的影響，那么根據(jù)虛短很容易就能求得Vo的表達(dá)式，具體過程如下圖：
不過這個Vo的公式也看不出啥來，我們需要將其轉(zhuǎn)化一下，因為一般放大器手冊中標(biāo)注的參數(shù)是Ib和Ios，而不是我上面寫的Ib+和Ib-。
我們上一節(jié)已經(jīng)知道了Ib和Ios的關(guān)系，那么就可以將Ib+和Ib-用Ib和Ios來表示……
原文鏈接：https://www.dianyuan.com/eestar/article-6073.html
共模電感在EMC中的應(yīng)用
作者：EMC小白
無線電騷擾特性用于保護(hù)車載接收機(jī)的限制和測量方法（等同于國際標(biāo)準(zhǔn)CISPR25）用于考查汽車及其零部件產(chǎn)生的各種電磁騷擾對車內(nèi)無線接收機(jī)的騷擾程序，并對騷擾以限制形式加以限制。
輻射類騷擾通常分為RE（Radio Emission）-輻射騷擾測試，CCE(Current Conducted Emission)-電流法傳導(dǎo)騷擾測試，VCE-電壓法傳導(dǎo)騷擾測試，今天我們要討論的CCE測試，CCE測試目的是測量EUT電源線束和信號線束對外的連續(xù)騷擾，試驗過程在電波暗室中進(jìn)行。
我們知道EMC整改分為干擾源，干擾路徑，被干擾源。對于輻射類問題，最主要是確認(rèn)干擾源和干擾路徑，確認(rèn)了干擾源，可以通過展頻，跳頻（頻率切換，避開測試嚴(yán)重的頻段，特別是對于DCDC電源），RC吸收電路，法拉第屏蔽籠等方法處理，確認(rèn)了干擾路徑，可以從“堵”或者“疏”的角度處理，“堵”包括信號線/電源線選擇性串聯(lián)電阻，磁珠，電感等元器件，容性耦合和感性耦合的可考慮增加干擾源和耦合路徑的距離，減小有效面積，改變板材介電常數(shù)，對外輻射的可以考慮選用屏蔽罩等處理辦法。
下面以一篇實例說明。
車載產(chǎn)品在進(jìn)行CCE測試時，發(fā)現(xiàn)50mm和750mm處，27.12MHz測試超標(biāo)12db，如圖1所示：
針對該問題：
1.可以將產(chǎn)品和線束一分為二看待，之所以要這樣處理，是因為一分為二后，如果判斷來源于線束傳導(dǎo)輻射，可以快速選用磁珠，電感和共模電感進(jìn)行應(yīng)對（暫拋開物料成本），如果線束端處理不效果不明顯，可進(jìn)一步考慮產(chǎn)品端的，確認(rèn)干擾源，干擾路徑后處理。判斷干擾來自哪些線束，測試樣品CCE共有四根線束，電源，GND和CANH，CANL。我們將線束分成兩組，電源和GND一組，CANH和CANL一組，測試結(jié)果如下圖2和圖3所示：
從上圖可以看出，同時測試電源和GND線束時，測試結(jié)果仍然超標(biāo)11db，測試CANH和CANL線束，可以通過測試。
2.確認(rèn)干擾是共模干擾還是差模干擾。因為這涉及到我們選用共模抑制還是差模抑制，同時測試兩根線束超標(biāo)說明兩者之間一定存在共模干擾，針對這個頻點，單獨測試這兩根線束，觀察這個頻點的能量是否一致，如果一致則說明是共模干擾，如果不一致，說明存在差模干擾。我們分別測試這兩根線束，圖4和圖5所示，數(shù)值分別是5.97dbuA和6.27dbuA,數(shù)值很接近，說明是共模干擾。
3.對共模干擾進(jìn)行抑制，最常用的就是用共模電感，目前端口部分的設(shè)計如圖6所示，目前已經(jīng)預(yù)留了共模電感，但是效果不是很好，可能的原因是需要27MHz阻抗更高的共模電感，我們分析元器件規(guī)格書圖7，發(fā)現(xiàn)對應(yīng)110型號在27MHz時共模阻抗是1000Ω，對應(yīng)頻段的101共模阻抗是16000Ω，選用101型號的共模電感重新進(jìn)行電流法測試，可以通過電流法測試，結(jié)果圖8所示……
原文鏈接：https://www.dianyuan.com/eestar/article-6099.html
寄生電感怎么來的？
作者：硬件工程師煉成之路
最近在整理電感的內(nèi)容，忽然就有個問題不明白了：寄生電感怎么來的呢？一段直直的導(dǎo)線怎么也會存在電感，不是只有線圈才能成為電感嗎？
想到以前看的書，這個寄生電感的存在大家都默認(rèn)是有的，貌似也沒有人懷疑這個東西是真的存在嗎（還是只有我沒懷疑）？說到芯片，就是引腳寄生電感，走線長點，就是引線電感這些東西，說到傳輸線，也說有寄生電感。那么它們到底是怎么來的呢？
為了搞清這個問題，我查了一些資料，結(jié)合自己的思考，把我的想法分享給大家。
電感的定義
首先，要解決上面的問題，咱們必須得認(rèn)真對待下電感的定義是什么這個問題了，這里要區(qū)別下我們用的電感這一元器件，我們想說的是電感的廣義定義，不僅僅是刻意做出的器件，還包括無意中形成的電感。
上網(wǎng)查了一下，很多地方定義都不盡相同，先來看看百科的定義。
百度百科定義：電感是閉合回路的一種屬性，是一個物理量。當(dāng)電流通過線圈后，在線圈中形成磁場感應(yīng)，感應(yīng)磁場又會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢來抵制通過線圈中的電流。這種電流與線圈的相互作用關(guān)系稱為電的感抗，也就是電感。
有個關(guān)鍵詞，就是“閉合回路”，我們見過的電路，基本都是閉合的，不論是直接通過導(dǎo)線直連閉合，還是通過電容耦合過去形成通路。
然而，這個定義不能讓我們理解一些問題。比如，我們經(jīng)常說的引線電感，過孔電感等等。一段引線和過孔等，它們只是構(gòu)成回路的一部分，然后我們卻能通過公式計算出來它們的電感值，說明引線和過孔的電感是固定的，它與回路的其它部分沒有關(guān)系。我們?nèi)绾卫斫膺@種回路的局部電感呢？
局部電感、導(dǎo)線的電感
電流流過導(dǎo)線，會在導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生磁場。當(dāng)導(dǎo)線電流變化時，這個磁場也會變化，變化的磁場會產(chǎn)生電場，這個電場將阻礙電流的變化，而阻礙電流變化的這種能力，就可以理解為電感，因為導(dǎo)線是回路的一部分，所以這部分電感稱之為局部電感。
實際上前面所說的回路的總體電感，應(yīng)是整個回路所有導(dǎo)線相加所得的結(jié)果。
上圖來源于《信號完整性與電源完整性分析-第二版》。
本來寫到這里，也差不多能扯明白寄生電感，直導(dǎo)線電感怎么來的。不過，我相信，你現(xiàn)在覺得上面這些都是理所當(dāng)然的，過個兩天，又一切歸于0。這幾句話更像是結(jié)論，并不知道是怎么來的，頭腦里面也不好建立一個圖像場景。
為了更為清晰的理解，于是我又多想了，而且產(chǎn)生了新的問題：貌似我記得麥克斯韋方程組說了，變化的磁場產(chǎn)生的電場是環(huán)形電場的，怎么到這了變成了沿著導(dǎo)線了方向了呢？麥克斯韋那是不可能錯的了，上圖的作者都出書了，也不至于出錯吧。
為了搞清楚，我又只能去翻翻麥克斯韋方程組了，這個方程組說實話，看了好多遍，看了忘，忘了看，不過好在，多看幾次，在似懂非懂的道路上，向懂的方向不斷進(jìn)步。
這里主要用到麥克斯韋方程組里面，磁生電的那一個公式，方程式子我就不列了（原因你懂的）。意思就是，任意取一個曲面，如果里面通過的磁感線數(shù)量發(fā)生變化，那么會在這個曲面感生出電場。示意圖如下（圖片來源于：長尾科技）：
知道了這些，那么上面那個問題（產(chǎn)生的電場是環(huán)形電場的，怎么到這了變成了沿著導(dǎo)線了方向了呢）就容易明白了，理解過程如下圖……
原文鏈接：https://www.dianyuan.com/eestar/article-6076.html
一種基于dq雙閉環(huán)控制的離網(wǎng)逆變器的仿真實現(xiàn)
作者：楊帥鍋
前言：
我的目的是想學(xué)習(xí)和了解微電網(wǎng)中逆變器的并聯(lián)控制方法，經(jīng)過一段時間的查閱文獻(xiàn)，我了解到目前并聯(lián)控制的實現(xiàn)在文獻(xiàn)中出現(xiàn)頻次較高的方法是：一種是下垂控制和輸出增加虛擬阻抗的方法，使得輸出阻抗呈感性來優(yōu)化并聯(lián)性能，另外一種是虛擬同步發(fā)電機(jī)VSG的方法，引入VSG的慣性環(huán)節(jié)來優(yōu)化并聯(lián)性能。
在之前的推文中我更新了下垂控制的基本實現(xiàn)，可見：《基于下垂控制的逆變器并聯(lián)的原理，實現(xiàn)和仿真 P1》，在這里我是把逆變器當(dāng)作可控電壓源用來簡化分析。但為了能建立完整的逆變器并聯(lián)分析調(diào)試模型，我需要先把逆變器的閉環(huán)控制實現(xiàn)，最后再把功率潮流控制和逆變器閉環(huán)控制的模型結(jié)合起來，也就是微網(wǎng)中常見三環(huán)控制方法：功率>電壓>電流。
使用dq坐標(biāo)坐標(biāo)系來簡化閉環(huán)控制設(shè)計，下圖是參考文獻(xiàn)1 提出的dq坐標(biāo)系的離網(wǎng)逆變器的雙閉環(huán)控制模型，可以很容易的搭建閉環(huán)控制：
控制實現(xiàn)，下圖中的e_D/e_Q是逆變器輸出側(cè)的電壓，i_D/i_Q是逆變器的電感電流，使用外環(huán)控制逆變器的e_DQ，內(nèi)環(huán)控制逆變器的電感電流i_DQ，內(nèi)環(huán)輸出控制dq根據(jù)theta轉(zhuǎn)為abc，再經(jīng)過SVM調(diào)制后輸出到PWM模塊。
控制器輸出：
PWM部分使用載波上下疊層調(diào)試，具體實現(xiàn)可見：《T型三相三電平整流器的控制實現(xiàn)和仿真》
輸出：
至于使用dq控制最關(guān)鍵的theta，是使用的ramp來實現(xiàn)，后面做三環(huán)控制時，這里會作為關(guān)鍵的控制變量，這個我們第三篇再聊。
母線700V，逆變器輸出300V幅值，50Hz頻率，負(fù)載24KW阻性負(fù)載，系統(tǒng)……
原文鏈接：https://www.dianyuan.com/eestar/article-6086.html
更多精彩內(nèi)容，盡在電子星球 APP（https://www.eestar.com/）
