### 基于HyperLynx的PI仿真详解 #### 一、概述 在现代电子设计领域中，信号完整性(SI)与电源完整性(PI)问题是确保产品性能的关键因素之一。其中，电源完整性问题尤为突出，它直接关系到系统的稳定性和可靠性。HyperLynx是一款功能强大的电磁兼容性(EMC)分析工具，被广泛应用于高速数字电路的设计验证之中。通过使用HyperLynx进行电源完整性的仿真分析，工程师能够有效地识别并解决潜在的问题，确保产品的高质量产出。 #### 二、前期准备 1. **文件转换**： - 将原始的PCB布局文件（.brd格式）转换为HyperLynx可以读取的格式（.hyp格式）。具体操作步骤如下： - 打开HyperLynx，选择菜单中的`File > New Board (Run PCB Translator)`。 - 选择需要转换的.brd文件，并点击“Translator & Open”进行转换。 - 转换成功后，界面会出现转换后的PCB模型。 2. **设置PCB叠层结构**： - 在HyperLynx中定义PCB的叠层结构对于准确的PI分析至关重要。这包括但不限于铺铜层的厚度、介电材料的厚度及介电常数等参数的设置。 - 选择菜单中的`Setup > Stackup > Edit...`。 - 在弹出的对话框中，根据实际PCB的叠层信息，详细配置各层的参数。 #### 三、DCDrop仿真分析 1. **电源网络的选择与预览**： - 使用`Simulate PI > Run DCDrop Simulation (PowerScope)...`来启动DCDrop分析。 - 在弹出的DCDrop Analysis窗口中，左侧显示的是电源网络列表，右侧则是选定网络的预览图。 2. **电源网络的设置**： - 需要指定电源模型和参考网络。具体步骤如下： - 选择菜单中的`Setup > Power Supplies...`。 - 对于每一个电源网络，都需要指定其电压值，并设置相应的Sink Model、VRM Model以及Reference Net。 3. **仿真执行与结果查看**： - 完成以上设置后，点击“Simulate”按钮开始仿真。 - 仿真结束后，可以通过“Reporter”窗口查看详细的仿真结果，如各个管脚上的电压、过孔电流等信息。 - “PowerScope”窗口则提供了直观的可视化展示，可以清晰地看到电压跌落、电流密度及电流分布等数据。 #### 四、Decoupling仿真分析 1. **设置与分析模式选择**： - Decoupling分析主要用于评估去耦电容的效果。可以选择不同的分析模式： - `Quick Analysis`：快速分析模式，生成报表显示网络上所有去耦电容的质量。 - `Lumped Analysis`：忽略电容的具体位置，给出一个大概的结果，适用于初步分析。 - `Distributed Analysis`：考虑电容的实际位置和板边影响，提供更精确的结果。 2. **参数设定与目标阻抗**： - 在`Lumped Analysis`模式下，需要设置目标阻抗、峰值电流、正常电压及最大波动范围等参数。 - 可以选择手动设定目标阻抗，也可以让软件自动计算。 3. **仿真执行与结果查看**： - 运行仿真后，可以观察选定频率范围内的电源阻抗变化情况。 - 结果以图形化方式呈现，其中绿色水平线代表目标阻抗，红色曲线代表Z参数（如Z11）的变化趋势。 #### 五、Plane-noise仿真分析 1. **AC Model设置**： - Plane-noise分析主要用于评估电源平面上的噪声情况。 - 通过`Simulate PI > Run Plane-Noise Simulation (PowerScope)...`启动仿真。 - 使用“Assign...”按钮进入AC Model设置，为所分析的电源网络指定合适的模型。 通过以上详细介绍，我们可以看出HyperLynx在电源完整性仿真方面的强大功能及其在实际应用中的重要性。无论是前期准备阶段的文件转换与叠层结构设置，还是DCDrop、Decoupling以及Plane-noise等具体类型的仿真分析，HyperLynx都提供了细致入微的指导和支持，帮助工程师高效地解决问题，提升产品质量。

三相VIENNA整流器仿真（全网独一份） matlab仿真 T型vienna整流器仿真 双闭环PI控制，中点电位平衡控制，SPWM调制，三相锁相环。 图3为三相电流波形，图4THD为1.01%，电感仅为2mL。 图4直流侧电压波形，能准确跟踪给定值750V，图5为直流母线侧上下电容电压，中点电位波动极小。 功率因数为99%以上。 三相VIENNA整流器仿真是一种电力电子设备仿真技术，其特点是具有高性能的电能转换能力。VIENNA整流器在电子技术中扮演着重要的角色，特别是在工业应用中，它对提高能效和减少对电网的污染起着至关重要的作用。本文将从几个方面深入探讨三相VIENNA整流器仿真的工作原理、性能特点以及在电子技术中的应用价值。 三相VIENNA整流器仿真在模拟和优化整流器性能方面具有独特优势。仿真可以帮助工程师在设计阶段预测和评估整流器的性能，包括其在不同负载和操作条件下的效率、稳定性以及电磁兼容性。仿真技术可以提前发现设计缺陷，减少实际制造和测试阶段的时间和成本。 在本案例中，三相VIENNA整流器采用了双闭环PI控制策略。PI控制，即比例-积分控制，是一种常见的反馈控制方法。通过调节比例增益和积分增益，控制系统可以快速响应负载变化，保证输出电压和电流的稳定性。双闭环PI控制意味着系统内部有两个闭环反馈回路，分别控制电流和电压，这使得整流器能够在变化的工况下保持更稳定的输出性能。 此外，整流器还包括了中点电位平衡控制。在三相VIENNA整流器中，中点电位的稳定性对整个系统的安全运行至关重要。由于不平衡的负载或者制造误差，中点电位可能出现偏差，这会导致电容电压的不均衡，进而影响整流器的正常工作。因此，中点电位平衡控制能够实时监测和调整中点电位，确保系统的稳定运行。 SPWM（正弦脉宽调制）调制是另一种关键技术。它通过调整开关器件的开关频率和占空比，将正弦波电压转换为脉冲宽度调制的波形，从而有效地控制交流侧和直流侧的能量传递。SPWM调制技术可以显著降低输出电流的谐波含量，提高整流器的电能质量。 为了进一步提升性能，三相VIENNA整流器还配置了三相锁相环。锁相环是电子系统中用于实现相位同步的电路或算法，它能够确保输出电压的频率和相位与输入电压同步，这对于提高整流器的动态响应和稳定性能至关重要。 从给出的仿真结果来看，图3中展示的三相电流波形表明电流波形接近正弦波，而且谐波失真度（THD）仅为1.01%，说明整流器具有良好的电流谐波抑制能力。电感的大小仅为2mH，这表明该仿真模型采用了小型化的电感设计，有助于缩小整流器的体积和重量。 直流侧电压波形能够准确跟踪给定值750V，说明整流器具备良好的电压稳定性。图5展示了直流母线侧上下电容电压，中点电位波动极小，这一特性对于提高整个系统的稳定性和可靠性具有重要意义。此外，功率因数高达99%以上，这说明整流器能够在提供有效功率的同时，大大减少无功功率的损耗，从而提升能源的利用效率。 三相VIENNA整流器仿真不仅展现出优异的性能指标，还具备了高度的控制灵活性和优化潜力。通过深入分析仿真结果，我们能够了解到该仿真模型在电能转换和管理方面的巨大优势。它不仅为工程师提供了一个强大的设计和测试平台，也展示了当前电力电子技术的最新进展。

语言:English 美丽的数学，无论您想要什么。 Green Pi是一个浏览器扩展程序，可在GitHub等其他无法渲染数学的页面上渲染LaTeX风格的数学。 作为作者，您只需要在页面的某个位置（例如，您的README.md）包括URL https://github.com/nschloe/green-pi?activate&inlineMath=$。 有关所有选项，请参见https://github.com/nschloe/green-pi。 然后，以下文本将用数学渲染。 假设$ U $是复平面$ \ mathbb {C} $的一个开放子集，并假设封闭磁盘$ D $定义为$$ D = \ bigl \\ {z：| z-z_ {0} | \\ leq r \ bigr \\} $$完全包含在$ U $中。 令$ f：U \ to \ mathbb {C} $为全纯函数，令$ \ gamma $为逆时针定向的圆，形成$ D $的边界。 然后，对于$ D $内部的每个$ a $，$ $$ f（a）= \ frac {1} {2 \ pi i} \ oint _ {\ gamma} \ fr

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基于比例谐振（PR）和比例积分（PI）双环控制的单相PWM整流器的MATLAB仿真模型。该模型实现了电压和电流的双闭环控制，其中电压环采用PI控制器稳定直流母线电压，电流环采用PR控制器精确跟踪交流波形。调制策略采用了SPWM，确保了输入电压和电流的同相位以及低谐波含量。仿真结果显示，在输入电压为AC220V、输出电压为DC400V、负载为10kW的情况下，功率因数达到0.9999以上，谐波含量小于1%。文中还提供了关键参数的选择依据和注意事项，附带了相关参考文献。 适合人群：电力电子工程师、MATLAB仿真开发者、高校师生及相关研究人员。 使用场景及目标：适用于需要进行单相PWM整流器性能评估和优化的研究项目，旨在提高系统的功率因数并降低谐波含量。 其他说明：模型下载包中包含了详细的参考论文，有助于进一步深入理解和改进控制策略。

基于比例谐振控制与SPWM调制的单相PWM整流器双环控制MATLAB仿真研究,基于比例谐振控制与SPWM调制的单相PWM整流器双环控制MATLAB仿真研究,PR与PI双环控制单相PWM整流器 MATLAB仿真模型 simulink (1）基于比例谐振控制的单相PWM整流器MATLAB仿真模型; (2）电压、电流双闭环控制，电压环采用Pl，电流环采用PR，实现电流完美跟踪; (3）调制策略采用SPWM; (4）输入电压电流同相位，仿真功率因数大于0.9999，接近1;(5）输入电流低谐波，仿真谐波含量0.97%，<1 (6）仿真工况为输入电压AC220V，输出电压DC400v，负载10kW;(7）仿真模型带参考lunwen。 ,PR与PI双环控制; 单相PWM整流器; MATLAB仿真模型; Simulink; 比例谐振控制; 电压电流双闭环控制; SPWM调制策略; 输入电压电流同相位; 仿真功率因数; 输入电流低谐波; 仿真工况参数,基于双环控制与PR-PI策略的单相PWM整流器的高效MATLAB仿真模型研究

PR与PI双环控制单相PWM整流器 MATLAB仿真模型 simulink (1）基于比例谐振控制的单相PWM整流器MATLAB仿真模型; (2）电压、电流双闭环控制，电压环采用Pl，电流环采用PR，实现电流完美跟踪; (3）调制策略采用SPWM; (4）输入电压电流同相位，仿真功率因数大于0.9999，接近1;(5）输入电流低谐波，仿真谐波含量0.97%，<1 (6）仿真工况为输入电压AC220V，输出电压DC400v，负载10kW;(7）仿真模型带参考lunwen。 在现代电力电子技术领域，PWM整流器作为交流电能质量控制的重要设备，其控制策略的研究一直是科研和技术开发的热点。本文介绍的是一种基于比例谐振（Proportional-Resonant，PR）控制的单相PWM整流器，并提供了相应的MATLAB仿真模型。该模型采用电压、电流双闭环控制策略，其中电压环采用比例积分（Proportional-Integral，PI）控制，电流环采用比例谐振控制，以实现对电流的完美跟踪。 为了提高整流器的性能，采用了正弦脉宽调制（Sinusoidal Pulse Width Modulation，SPWM）策略，该策略可以有效减少输入电流的谐波含量，使得输入电压和电流保持同相位，从而实现高功率因数运行。在该仿真模型中，输入电压为交流220伏，输出电压为直流400伏，负载为10千瓦，满足了工业应用中对电力转换设备的高功率和高效率要求。 仿真结果表明，该模型在负载10千瓦的工作环境下，输入电流的谐波含量仅为0.97%，远小于1%，接近理想状态。同时，仿真功率因数大于0.9999，表明了整流器在电能转换过程中的高效性和低损耗特性。此外，仿真模型中包含了一个参考论文，为研究者和工程师提供了理论和实际操作的参考依据。 双环控制策略的应用，即电压外环与电流内环的结合，有效提升了整流器对电网波动和负载变化的适应能力，保证了输出电压的稳定性。比例谐振控制具有较好的稳态性能和动态响应速度，能够准确跟踪交流输入电流的参考波形，这对于减少电能损耗、提高电能利用效率至关重要。 此外，随着数字化和智能化技术的发展，电力电子设备正向着更加高效、智能的方向发展。本文提供的仿真模型和相关技术分析，不仅在学术研究上具有参考价值，也为工程实践提供了重要借鉴，对推动电力电子技术在实际应用中的发展具有积极作用。 通过仿真模型，研究人员可以更加直观地观察到控制策略对整流器性能的影响，如电流波形的跟踪效果、输出电压的稳定性等。同时，借助仿真模型还可以进行不同工况下的模拟测试，评估整流器在实际应用中的性能表现，为产品的设计和优化提供数据支持。 本文介绍的基于比例谐振控制的单相PWM整流器MATLAB仿真模型，不仅在技术上实现了高功率因数和低谐波电流的目标，也为电力电子技术的研究和开发提供了有力工具。通过不断优化控制策略和仿真模型，有望进一步推动电力电子设备的性能提升，满足日益增长的工业需求。

死区补偿与谐波抑制：基于6次谐波抑制的PIR控制器离散仿真方法研究与实践,基于谐波补偿的死区抑制：高效离散仿真下的PI-R控制器协同设计,死区补偿方法-6次谐波抑制PIR控制器离散仿真 死区补偿常见方法中用梯形波补偿，矩形波补偿死区，需要判断电流向，还需要相对精确知道死区时间。 谐波补偿方法不需要处理上述的问题，简单有效。 包含: （1）1.5延时补偿 （2）带相位补偿的双线性离散化实现R控制 ,死区补偿方法;6次谐波抑制;PIR控制器;离散仿真;梯形波补偿;矩形波补偿;死区时间判断;电流换向;谐波补偿方法,死区补偿与谐波抑制：PIR控制器6次谐波离散仿真方法

无线电能传输（WPT）的LCL-S拓扑及其在MATLAB/Simulink环境下的仿真模型。LCL-S拓扑由两电平H桥逆变器、LCL-S串联谐振和不可控整流结构组成，适用于高频能量传输并具有良好阻抗匹配特性。文中重点探讨了三种控制方法——滑模控制、移相控制和PI控制，并对其仿真效果进行了对比分析。滑模控制通过实时调整逆变器输出电压确保系统最优工作点；移相控制则通过调整相位差优化能量传输；PI控制利用比例和积分环节保持系统稳定。最终，通过对比实验验证了各控制方法在不同工况下的性能差异。 适合人群：从事无线电能传输研究的技术人员、高校师生以及对电力电子控制系统感兴趣的工程技术人员。 使用场景及目标：①理解和掌握LCL-S拓扑的工作原理及其在无线电能传输中的优势；②评估滑模控制、移相控制和PI控制在LCL-S拓扑中的应用效果，为实际项目选型提供依据。 其他说明：附带的文章有助于加深对仿真实验的理解，建议结合理论与实操进行学习。