Magic Sinewave karya Don Lancaster

11

Selama beberapa tahun sekarang Don Lancaster mempromosikan sihir sinewave . Mereka adalah string angka biner (seperti 420 bit untuk siklus sinus penuh) yang, ketika digunakan untuk menggerakkan sakelar digital (MOSFET / IGBP), menghasilkan gelombang sinus yang cukup bersih (hanya sisa harmonik yang sangat tinggi). Untuk perincian lebih lanjut, silakan baca artikel yang ditautkan atau lainnya yang dia tulis tentang masalah itu.

Adakah yang benar-benar menggunakan ini untuk sesuatu? Idenya tampaknya cukup berguna tetapi saya tidak dapat menemukan informasi tentang ini (yang tidak berasal dari Lancaster sendiri).

power mosfet ups jpc
sumber
Saya pikir mereka menganggap saklar ideal (yang seharusnya berlaku untuk MOSFET dan IGBT pada beberapa kHz). Perhatikan bahwa ini tidak ada hubungannya dengan konverter resonan.
jpc
Kedengarannya seperti penipuan bagi saya. Saya tidak pernah mempercayai makalah teknis yang diterbitkan sendiri dan memiliki banyak iklan untuk pekerjaan penulis. Ini mungkin bekerja dengan baik, tetapi tidak ada alasan orang pengolah sinyal tidak dapat menemukannya sendiri.
Kellenjb
5
@Kellenjb, Don Lancaster memiliki sejarah yang luas sebagai EE yang terkenal dan dihormati, perancang, dan penulis teknis (1969-1996 dalam buku pohon mati, ditambah kolom majalah). Dipekerjakan oleh atau kontraktor untuk: Apple, HP, Motorola, Adobe, Western Digital, dll. Dia mungkin aneh, tapi dia aneh aneh.
mctylr
1
mampir untuk melihat tidak ada jawaban nyata yang satu ini, kisah berlanjut!
boomhauer
1
dan sekarang, 2016! ..
boomhauer

Jawaban:

5

Saya pikir Magic Sinewaves pada dasarnya sama dengan "eliminasi harmonik selektif", metode yang terkenal di Power Electronics.

Makalah ini memiliki deskripsi teori dan beberapa hasil eksperimen.

Alejandro
sumber
1
Di dunia audio kita menyebutnya "Noise Shaping".
1
Alejandro, penemuan hebat, tampaknya sama dengan apa yang dapat saya tentukan. Saya masih penasaran bagaimana biasanya ini diterapkan, ada ide?
boomhauer
2019 ... masih sedikit info yang aneh di sini.
Sixtyfive
3

Ya, ini akan berhasil. Dia beralih pada frekuensi yang jauh lebih tinggi dari yang dibutuhkan dan kemudian dia perlahan-lahan mengubah berapa persentase waktu dia di 0s menjadi 1s. Ini berarti bahwa rata-rata sinyal perlahan-lahan akan bergeser ke atas. Dengan mencocokkan kursnya dengan perubahan kurs Sinusoid dia bisa melakukan ini dengan sangat baik.

Masalahnya mungkin adalah low pass filter, komponen yang tidak ideal untuk itu akan memungkinkan harmonik aneh, tetapi filter LC hemat daya mungkin dapat melakukan trik dengan bandpassing untuk frekuensi yang diperlukan.

Ini dapat dengan mudah dilakukan dengan DAC dan penguat tipe D, ia hanya memotong kebutuhan DAC yang merupakan penghematan biaya.

Kortuk
sumber
Saya tidak melihat ada kesalahan dalam teori tetapi saya benar-benar ingin tahu apakah itu akan berhasil dalam praktiknya. Terutama karena sudah beberapa tahun sejak Don pertama kali menulis tentang ini dan masih belum ada yang menggunakannya.
jpc
@ jpc, saya benar-benar bisa melihat masalah menjalankan frekuensi yang lebih tinggi melalui lowpass LC. Saya ingin membangunnya sekarang juga.
Kortuk
sebenarnya Anda memiliki kesalahan - dia beralih pada frekuensi yang lebih rendah daripada biasanya digunakan untuk output PWM biasa, tetapi menggunakan jam freq tinggi untuk mengatur waktu ujung-ujung negara berubah dengan sangat tepat untuk menyempurnakan panjangnya dari setiap pulsa untuk mematikan harmonik.
boomhauer
Ini terdengar sangat mirip dengan desain Tripath class-D (yang mereka sebut class-T) di mana mereka memvariasikan frekuensi dan kondisi on / off. Mereka mengklaim itu menghasilkan sinyal yang lebih bersih.
Noel Grandin
2

Saya tidak dapat memuat terkait PDF, tapi dari deskripsi Anda kedengarannya seperti contoh spesifik dari Kelas D Amplifier .

Ben Jackson
sumber
Mengenai PDF: Dia sedang menulis kode PostScript sendiri untuk menata artikel dan kemudian mengonversinya menjadi PDF jadi mungkin ini memicu bug pada pembaca Anda.
jpc
1
Pertanyaannya adalah "adakah yang benar-benar menggunakan ini untuk sesuatu?" yang saya maksud adalah kereta pulsa digital yang menggerakkan sakelar untuk menghasilkan keluaran analog. Jawabannya adalah ya: Amplifier Kelas D digunakan secara luas dalam amplifier audio.
Ben Jackson
1
@jpc, saya akan mendukung @BenJackson di sini. Amplifier Kelas D adalah gelombang baru untuk penghematan daya, banyak telepon seluler mulai menggunakannya. Regulator switching hampir sama seperti regulator kelas D, kecuali bahwa regulator memiliki tegangan target yang ditetapkan alih-alih yang perlahan-lahan berubah.
Kortuk
1
@ Kortuk Saya merasa sangat menghibur bahwa Anda menggunakan "build" dan "matlab" dalam kalimat yang sama. :)
jpc
1
@Ben Saya tidak percaya bahwa $ \ Delta \ Sigma $ modulator mengoptimalkan untuk jumlah switch (sebenarnya saya percaya sebaliknya).
jpc
2

Saya telah membaca artikel Don di majalah dll selama lebih dari 20 tahun, dia selalu memiliki informasi yang sangat baik dan sepertinya tahu apa yang dia bicarakan. Tapi, saya sudah berhubungan dengannya beberapa kali tentang Magic Sinewave selama bertahun-tahun dan sepertinya tidak pernah mendapatkan jawaban langsung darinya, mengenai apakah ada yang menggunakannya, implementasi aktual, angka efisiensi, dll. penelitian juga tidak menemukan implementasi nyata.

Terbaik yang bisa saya katakan, mereka harus bekerja dengan baik untuk output freq tetap atau mungkin melalui berbagai freq output tetap., Tapi saya tidak yakin mereka bisa bekerja dengan baik untuk output kompleks seperti perbandingan ke keadaan amplifier Kelas D.

Jadi saya pikir hal-hal seperti kontrol motor mungkin dapat mengambil manfaat dari mereka, di mana Anda dapat mengurangi jumlah switching "peristiwa" yang diperlukan bila dibandingkan dengan sesuatu seperti output PWM normal. Ini datang dengan mengorbankan membutuhkan waktu switching yang sangat akurat.

Jika mereka menambahkan bahkan 5% efisiensi untuk sistem penggerak motor, saya bisa melihat mereka bermanfaat untuk hal-hal seperti peningkatan efisiensi sistem penggerak mobil listrik atau sistem AE serupa lainnya menggunakan daya baterai. Hanya sulit untuk menentukan di atas kertas jika manfaatnya akan lebih besar daripada biaya tambahan implementasi.

boomhauer
sumber
Ini adalah pertama kalinya saya mendengar istilah "Magic Sinewave", meskipun saya telah melakukan hal yang serupa selama bertahun-tahun. Apa yang saya lakukan adalah mengimplementasikan "First Order Delta-Sigma DAC" dalam FPGA. Itu memberi makan filter RC sederhana, dan output adalah tegangan dasar antara 0 dan 3.3V. Ini masalah sederhana untuk menghasilkan data gelombang sinus dan memasukkannya ke dalam DAC (yang juga telah saya lakukan). Ini tidak akan lebih efisien daripada PWM untuk beberapa hal, karena frekuensi switching sangat tinggi dan kerugian switching akan buruk - tetapi itu bekerja dengan sangat baik untuk aplikasi lain.
@ David, saya tidak menemukan mereka juga tidak mengajukan pertanyaan awal, hanya mencoba menambahkan input saya. Lihatlah karya asli Don Lancaster melalui tautan di pertanyaan awal.
boomhauer