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CO2冷媒壓縮機之弦波電流變頻控制技術開發
(2009)
陳鴻祺
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Chen Hung-Chi
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國立交通大學電機與控制工程學系(所)
為協助提高CO2冷媒循環系統效率，擬針對高效率CO2直流變頻壓縮機，開發無感測弦波電流變頻控制技術。其中高效率馬達設計，考慮減少轉子部分損失，一般會採用永磁式同步馬達或直流無刷馬達設計；然而此類馬達，在一般狀況下，必須輔助以馬達轉子位置感測器，方能依據轉子位置，完成正確電流換相操作。但在冷媒循環之高溫環境下，壓縮機內部高溫之工作溫度，往往會使霍爾位置感測器失去正常功能。因此，為順利應用此類高效率直流變頻技術於商用大型冷凍系統，必須發展無位置感測器之弦波電流變頻控制(簡稱無位置感測控制)，並包含啟動策略，與無位置感測電路設計應用。因此，本計劃主要目的在於發展CO2冷媒壓縮機專用永磁同步馬達之無位置感測弦波電流變頻控制策略，預期完成之工作項目如下： (1) CO2壓縮機PMSM馬達之磁場導向模型建立。 (2) PSIM磁場導向弦波電流控制模擬程式建立 (3) TMS320F2812磁場導向驅動軟體建立 (4) 無位置感測弦波電流變頻控制實作 (5) 完成報告
Multi-phase inverter control device and current control method for the same
(2014-05-13)
Chen Hung-Chi
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Chen Wei-Yu
The present invention provides a multi-phase inverter control device and a current control method for the same. The multi-phase inverter control device comprises a discrete circuit receiving CT IOCCS, CT IOCS and CT LIVS, and converting them into a plurality of DT signals; a multi-dimensional quantization circuit calculating according to an MDFQCC (Multi-Dimensional Feedback Quantization Current Control) algorithm to obtain DT IOVS for determining a plurality of switching signals; a driver circuit receiving the switching signals, and converting the switching signals into a plurality of switch driving signals; and an inverter circuit receiving the switch driving signals to output voltage across the load. The present invention decreases switching frequency, reduces switching loss and controls the inverter to output current efficiently.
切換式整流器之無電流感測控制
(2006)
陳鴻祺
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Chen Hung-Chi
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國立交通大學電機與控制工程學系(所)
隨著高效率變頻技術之商品發展，產品之用電品質也逐漸受到重視。為提高入電側之功率因數，各種功因修正技術紛紛被提出，大部分皆採取橋式整流器直接串接昇壓型電路之單開關電路組態。其控制迴路為前後兩級串接，前級為輸出直流電壓控制器，回授輸出電壓，以產生電流命令大小；後級為電流控制器，為取得入電側電壓相位關係，除回授電感電流外，亦需回授入電側電壓，以產生弦波電流。在三個回授信號中，回授輸出直流電壓與回授入電側電壓，由於前者直流電壓變動不大與後者僅需獲取相位關係之緣故，可以使用較低解析度之類比數位轉換器；但在回授電感電流時，由於電流大小會隨負載變動而變動；為了能在感測輕負載低電感電流時，仍然有足夠之解析度，以獲得高功率因數，往往必須使用高成本之高解析度之快速類比數位轉換器。為簡化控制架構及成本，本計劃旨在發展一無需電感電流回授之昇壓型切換式整流器控制方式，同樣能產生弦波電流，以達到相同之功因修正功能。研擬之工作內容為：第一年： (1) 昇壓型切換式整流器之電路特性與既有控制方法探究。 (2) 以DSP為主之昇壓型切換式整流器實作環境建立，含主電路、負載及介面電路等硬體之組立與DSP軟體程式撰寫。 (3) 昇壓型切換式整流器模擬程式建立與實作驗證。 (4) 應用於昇壓型切換式整流器之新型控制方法資料之比較分析。 (5) 報告撰寫。第二年： (1) 昇壓型切換式整流器動態模式建立。 (2) 所提無電流感測控制方法規劃研擬。 (3) 以PSIM軟體為主之所提控制方法模擬驗證。 (4) 所提無電流感測控制器設計。 (5) 以DSP為主之所提無電流感測控制方法實現與性能測試。 (6) 報告撰寫
單相切換式整流器無電流感測控制之電壓迴路設計
(2009)
陳鴻祺
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Chen Hung-Chi
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國立交通大學電機與控制工程學系(所)
單相切換式整流器無電流感測控制之電壓迴路設計
(2010)
陳鴻祺
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Chen Hung-Chi
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國立交通大學電機與控制工程學系（所）
應用於平面顯示設備電源系統數位式電源控制驅動IC之研製與IP智權庫發展計畫---整合可規劃硬體於功因修正電路模組之晶片化控制器設計與實現
(2007)
陳鴻祺
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Chen Hung-Chi
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國立交通大學電機與控制工程學系(所)
本三年計畫主要研究為針對大範圍輸出電壓變化需求，具有交流輸入側功因校正與並聯均流功能之模組化主動功因修正電路轉換器研究，除進行相關電路、不穩定現象、無電流回授控制與並聯均流控制研究以外，並特別以整合可規畫硬體晶片實現方式，如整合現場可規畫邏輯陣列.等，設計與實現控制器。與主計畫及其他子計畫相互整合關係上，本子計畫著重於利用現場可規畫硬體(FPGA、FPAA、PSOC)方式，完成晶片化控制器雛型設計、模擬、實現與驗證，未來並由其他計劃接手實際電路佈局設計與應用，進行控制器實體晶片開發。本研究計畫共計三年，各階段研究摘要分述於後：第一年：DSP-Based主動式功因修正電路實現與狀態平均方法修正本階段主要針對三方面資料進行整理與研究。第一為滿足轉換器功能需求規格下，針對可能之電路組態及模組化控制架構資料進行收集研究，從中選定本計畫未來所採用之主電路組態，及可模組化控制架構，加以初步模擬、分析驗證。第二為針對相關以晶片方式實現控制器資料進行收集研究，並決定控制架構各方塊之數位或類比實現方式分工。第三，修正狀態平均方法，使之可適用於如PFC電路具大信號週期性變化輸入之應用場合。第二年：設計與實現晶片化無電流感測控制架構針對第一年度初步驗證之模組化控制架構，先完成以DSP方式實現，除驗證外，可作為接下來晶片化實現之對照使用。接下來設計與發展無電流感測控制技術，先於電路模擬軟體驗證，並於DSP控制環境中實現，再根據現場可規畫陣列晶片(FPGA/FPAA)提供之可規劃基本晶片單元功能，加以組合、模擬與持續驗證，並以可規畫晶片化實現方式實現控制器，實際量測其輸入與輸出波形，以驗證所提之單相高功因單模組晶片化控制器設計。本階段將根據所提出的單相無電流控制架構，進行晶片化控制器設計實現，將著重於特定功能硬體電路的設計、改善與最佳化精簡。第三年：設計實現多模組均流控制架構與不穩定現象探究根據第二年度開發完成之晶片化無電流感測控制架構，修改其介面與增加部分通訊電路，使之可適用於多模組並聯控制用途。同樣先以DSP實作環境驗證，驗證其並聯操作下之正確性，接下來再以可規劃晶片方式加以實現與驗證。同時，本年度也擬針對該控制架構下之不穩定現象探究，以便實際運用上能加以避免或改善。
昇壓型切換式整流器之無電流感測控制
(2008)
陳鴻祺
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Chen Hung-Chi
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國立交通大學電機與控制工程學系(所)
隨著高效率變頻技術之商品發展，產品之用電品質也逐漸受到重視。為提高入電側之功率因數，各種功因修正技術紛紛被提出，大部分皆採取橋式整流器直接串接昇壓型電路之單開關電路組態。此外多相交錯型電路具有電流諧波小之優點，常應用於功因修正電路中。根據目前研究成果，已有一個無電流感測之控制器架構，但是其電流波形仍有改善空間。因此擬定此兩年期之研究計畫，第一年先針對既有之電流波形進行改善。由於在交錯型電路中，無電流感測控制技術具有相當優勢，控制器輸入變數不會隨相數增加而增加；因此，第二年則將所開發之無電流感測控制技術，應用到多相交錯型電路中。研擬之工作內容為：第一年： (1) 無電流感測控制下，電流波形失真原因探討。 (2) 以快速DSP為主之昇壓型切換式整流器實作環境建立，含主電路、負載及介面電路等硬體之組立與DSP軟體程式撰寫。 (3) 針對既有無電流感測控制架構進行修正。 (4) 修正電流感測控制架構模擬。 (5) 修正電流感測控制架構實測驗證。 (6) 報告撰寫。第二年： (1) 以快速DSP為主之多相交錯型切換式整流器實作環境建立，含主電路、負載及介面電路等硬體之組立與DSP軟體程式撰寫。 (2) 多相交錯型整流器之無電流感測控制架構研擬。 (3) 以PSIM軟體為主之所提控制方法模擬驗證。 (4) 所提無電流感測控制器設計。 (5) 以DSP為主之所提應用於多相交錯型整流器無電流感測控制方法實現與性能測試。 (6) 報告撰寫