电子设备电磁敏感性仿真分析及优化设计方法

提出了将高频电磁干扰环境中的电子设备作为整体来进行电磁敏感性仿真分析和优化设计的总体思路和分析方法.对于外部区域,改进已有的电磁散射的数值计算方法,在机壳表面采用四边形的片元模型代替已有算法中的三角形片元模型,重新定义电子设备外部区域面上的基函数,并根据机壳表面的对称关系对算法进行优化,减少了外部感应电流的运算时间.对于内部区域,利用基于微粒群优化算法的递归动态神经网络建立电子设备内部电路对于干扰的高频仿真模型,提出对于内部电路参数进行优化设计的方法.所建立的神经网络模型解决了以往电子设备在电磁敏感性仿真分析和优化设计过程中,仿真模型存在的计算量和存储量大的问题.优化设计方法改变了以往寻优过程中穷尽式搜索的方式.     

一体化电机系统中传导干扰抑制方法的研究

为了抑制一体化电机系统中的传导干扰，分析了一体化电机系统传导干扰的产生机理及其耦合途径．根据干扰机理、耦合途径及干扰源的分布，分别采取相应的抑制措施．功率器件的电压过冲和电压变化率可以通过缓冲电路来进行抑制．基于传导干扰的耦合途径不同，以变流器为界，前后分别从漏电流和共模电压的角度进行抑制，采用有源滤波来补偿漏电流和消除共模电压．在理论分析的基础上，设计了用于抑制传导干扰的新型滤波器．实验结果证明，增加缓冲电路和滤波器后，一体化电机系统的传导干扰强度明显减弱．     

基于R-L模型的参数识别快速方向元件

论述了基于R-L模型的参数识别方向保护原理，即通过求取系统参数R和L，利用内部和外部故障时系统参数R和L的符号关系来判断出故障的方向．该原理使用了基于R-L模型的解微分方程算法，因此不受非周期分量的影响．通过仿真比较R-L模型和分布参数模型的相频特性可知，该方法有很好的频带适用范围．针对无穷大电源系统中和经高阻接地时存在的电压灵敏度不足的问题，采用保护安装处的记忆电压代替其电压故障分量，从而使保护可以判别出故障的方向．经计算软件ATP仿真表明，该方法可以在5ms甚至更短的时间内判断出故障的方向，使保护的动作速度和灵敏度都能得到很大提高．     

电子电路中常见的干扰及其抑制方法

分析了在电子电路、电子设备中常见的干扰类型，即内部干扰、外部干扰、路的干扰、场的干扰。介绍了抑制干扰的几种主要方法，即差模干扰信号的抑制方法、共模干扰信号的抑制方法、电磁隔离方法等。介绍了排除干扰的几种具体措施：屏蔽、退耦、接地、滤波。     

汽车点火系统电磁干扰的模拟仿真

点火系统工作时初级回路的瞬变电压引起的传导干扰将对蓄电池电压造成冲击,并通过导线干扰车内ECU和其它电子设备的正常工作;同时火花塞间隙击穿时的火花电流噪声对车内形成极强的辐射干扰.根据点火过程中初级电路和次级回路建立的电路模型,计算了点火线圈初级电压、电流在开关闭合到断开过程中的波形变化和次级回路的火花电流,并将高压导线等效为单极天线计算了在车内的辐射电场分布,比较了高压导线的工作频率和终端负载的影响.研究表明,采用阻尼导线和增大火花塞内电阻都可以有效抑制火花电磁噪声.     

一种电子设备电磁敏感性的仿真建模与优化设计方法

提出了一种电子设备内部电路的建模方法和基于该模型的优化设计方法.建模方法采用微粒群优化算法与误差反向传播算法相结合的网络训练方法,利用高频仿真软件构造的样本集,对3层神经网络进行训练.所建立的神经网络模型解决了电子设备在电磁敏感性仿真分析和优化设计中,仿真模型存在的计算量和存储量大的问题.优化设计方法采用微粒群算法的多目标优化方法,对内部电路参数进行优化设计,改变了以往寻优过程中穷尽式搜索的方式.仿真结果表明:所建立的神经网络仿真模型的仿真时间比高频仿真模型缩短了1000倍以上,优化设计后的电子设备的抗干扰能力也提高了6倍以上.     

基于Simplorer的三相开关磁阻起动/发电系统建模研究

在分析开关磁阻起动／发电系统（SRS/G）运行机理的基础上，提出了一种基于Ansoft/Simplorer的SRS/G系统建模方法．该方法利用Simplorer的电路元件库搭建SRS／G的功率变换器及其外围电路，根据SRM小信号分析模型进行比例积分（PI）参数整定和参数优化，电机起动时采用转速外环PI调节加内环电流斩波、发电时采用电压外环PI调节加内环变开通角的控制策略对SRS/G系统进行了仿真分析．仿真结果与样机试验结果的比较验证了模型的正确性．该模型修改容易、直观性强，便于对不同的控制策略进行特性分析，为研究和设计SRS/G控制系统提供了一种有效的工具．     

在线电压静态稳定分析的快速连续潮流法

基于连续方法的基本原理及其在电压静态稳定性中的分析需求,推导负荷型、故障型、支路型连续潮流的应用模型,探讨参数选择、步长确定、负荷变化方式、临界点识别等关键技术的实现方法．通过研究负荷、发电机、线路等参数改变下电压的变化轨迹,准确地刻画了系统的稳定裕度及其临界点．IEEE-300节点标准测试系统的仿真结果表明,所采用的分析方法可以有效地协助调度员实时评估电压状况,为EMS的在线电压稳定分析与监控提供了技术支持．     

微机系统电源抗干扰研究

雷电感应电压和感性负载接入或脱离电源电路时所产生的干扰电压是电源网主要的干扰脉冲电压．通过实验和理论分析，对干扰产生过程和特性进行了讨论，提出了微机系统电源抗干扰的办法．     

准谐振变换器的建模与性能分析

以Boost式零电流开关准谐振变换器(ZCS—QRCs)为例，论述了准谐振变换器的工作原理．利用基于电路拓扑的简化分析技术建立了非线性动态电路模型，并对其电压转换比在不同负载下与开关频率的关系曲线进行了分析．结果表明，要在不同负载和不同输入电压下得到符合要求的输出电压，需采用全波模式下的脉冲频率调制策略．另外，对输出电压的阶跃响应曲线进行仿真分析，该模型易于利用MATLAB软件仿真，结果具有大信号瞬态响应曲线．     

电动车用轮毂电机场路耦合分析

针对电路模拟法和电磁解析法难以准确计及铁磁材料磁导率非线性的影响,以及磁场有限元法难以分析外电路为非标准正弦激励等问题,采用场路耦合法分析电动车用轮毂电机特性,将电磁场有限元方程与外电路方程联立求解,充分考虑外电路中时间谐波电流等非线性因素对磁场的影响,实现电磁场量和电气量的直接耦合。推导轮毂电机电磁场与外电路耦合离散方程、机械运动方程以及功率损耗方程,计算其负载感应电动势和功率损耗,对比分析磁场有限元法和场路耦合法计算结果的差异,并研究轮毂电机功率损耗密度的分布规律。分别采用磁场有限元法和场路耦合法计算在不同工况运行时电机的效率特性,通过样机实验对比分析,结果表明:场路耦合法计算结果更准确,证明所用分析方法的正确性。     

电动汽车电机驱动系统传导电磁干扰建模

电磁干扰是当前电动汽车电机驱动系统设计所面临的一大挑战. 为了在系统设计初期验证电磁干扰抑制技术的有效性和可行性,文中提出了一种基于端口阻抗测量的电机驱动系统SPICE等效电路建模方法. 根据系统部件的物理结构,建立了高压屏蔽线缆模型、电机控制器模型和驱动电机模型,通过实验验证模型的精度. 将部件模型组合在一起,构建了完整的电机驱动系统传导电磁干扰预测模型. 依据GB/T 18655-2016《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法》和GB/T 36282-2018《电动汽车用驱动电机系统电磁兼容性要求和试验方法》进行了系统带载传导电磁干扰仿真和实验,验证模型的准确性.      

超五类以太网线HEMP耦合试验研究

线缆耦合是HEMP对电子设备造成毁伤破坏效应的主要途径之一.针对影响网线中电压、电流的几个关键因素,如辐照场强等级、网线长度、放置方式、屏蔽与否等,从实验的角度探究网线的HEMP耦合规律.得到了网线芯线上耦合电压电流与环境场、网线长度之间的关系;分析了不同放置方式下芯电压、芯电流的之间的差异;测试了屏蔽网线的屏蔽效能,得到了皮电流与辐照场之间的关系.所得到的结论对于实验研究及防护设计都有参考意义.     

直驱电梯驱动系统直流环节电磁辐射建模与仿真

直驱电梯驱动系统产生的电磁干扰是影响系统正常运行的主要干扰源之一,其具有能量大、频带宽、难预测等特点,针对直驱电梯系统的电磁干扰问题,采用多软件联合仿真的方法对电梯驱动系统动力线缆的电磁辐射干扰进行预测研究。通过搭建电梯矢量驱动控制系统,提取直流供电电源的电流作为干扰源,在FEKO电磁仿真软件中建立直驱电梯动力线缆模型,仿真分析了在干扰源作用下电梯内外电场强度分布情况。仿真结果表明,利用多软件联合仿真方法对直驱电梯电磁兼容仿真建模具有工程参考价值。     

无人机信息链路电磁干扰效应规律研究

通过对无人机电磁干扰耦合路径分析,建立了信息链路电磁干扰理想模型,讨论了电磁干扰对数据链系统工作信号的压制作用.以某型无人机装备数据链系统为研究对象,提出了一种基于无人机动态飞行的信息链路实验室模拟方法,搭建了数据链电磁干扰注入效应试验系统,分析并确定了电磁敏感度判据.通过无人机上行数据链系统连续波电磁干扰注入效应试验,找到了敏感频点和电磁敏感阈值,分析了信息链路电磁干扰作用机理,探索了失锁效应与AGC电压、误码率之间的内在规律,为靶场实验和无人机电磁干扰预测提供了经验.      

内外双层锥面熔体微分静电纺丝实验研究

为了进一步提高单喷头纤维的产量,在熔体微分静电纺丝的基础上,设计开发了一种结合内外锥面的双层熔体微分静电纺丝装置。通过COMSOL Multiphysics数值仿真软件对其电场进行对比分析,得出增加的内层锥面对外层电场有一定的削弱作用。通过实验分析了内层锥面伸出距离对内外层射流的影响,找到了最佳参数,并且在此参数下,验证了不同电压下的纺丝效果,结果表明,随着电压的增加,内外层锥面电场增加程度相同,内外层纤维直径达到了均匀分布。最后分别采用吹风和吸风辅助对纤维进行了细化,为静电纺丝法制备超细纤维的产业化提供参考。     

屏蔽在电器和电子设备中的应用研究

根据干扰源不同的特点,采用电场屏蔽和电磁屏蔽可有效阻止对电器和电子设备的干扰,实验结果表明,由电场引起的静电干扰和磁场引起的电磁干扰是一个复杂的问题,在实际应用中要结合具体条件,采用相应的屏蔽方法.     

电动汽车用直流-直流变换器中电磁干扰与抑制

通过电磁兼容理论分析与现场调试试验结果 ,指出由升压型主电路构成的燃料电池电动汽车用直流—直流变换器中存在的主要电磁干扰源是开关管Z1开断时产生的电压尖峰、二极管D1由导通变为截止时产生的反向浪涌电流和升压电感电流在Z1开断瞬间出现的高频振荡 .在此基础上 ,分析了干扰产生的机理以及传播途径 ,并提出了抑制电磁干扰所采取的必要措施 .     

SCR谐振逆变在低压大电流开关电源中的应用

电源作为各种用电设备的重要组成部分,其性能的优劣对设备的工作状态会产生直接的影响。首先介绍了一种可控硅（SCR）谐振式变换电路的工作原理,之后通过结合理论计算、仿真分析及实验测试的方法,证明了将该逆变电路应用在低压开关电源中设计方法的可行性,且在论文最后给出了在带载1200W、输出电流为20A时开关管阴极与阳极之间电压的仿真波形及实验波形。这种开关电源最大的特点是：整个开关电源只采用一个可控硅来实现逆变,因而器件少,电路结构非常简单,可靠性强,易小型化,为大功率开关电源的设计提供了一个很好的解决方案。