升压式DC/DC的软启动电路的设计

基于BiCMOS工艺,提出一种用于升压式DC/DC(直流/直流)的脉冲充电方式软启动电路.同时使用分频电路和窄脉冲产生电路,实现对软启动电容充电的极小占空比(0.1%).该电路在不使用片外电容的情况下,保证足够的软启动时间,有效地消除浪涌电流现象.经HSPICE仿真模拟证明,该电路可以使用较小的电容(10 pF),实现较长时间(800μs)的软启动过程.     

智能型太阳能充电电路设计

针对油田无线示功仪及其无线网络节点的供电问题,采用开关电源技术实现了太阳能组件电压变化或负载波动时自动调节占空比的供电网络,运用自动控制技术设计了过电压保护电路、过放电保护电路与应急充电电路等,采用充电管理技术实现了锂电池充电及电压调节电路,根据光敏传感器输出差值比较电压设计了太阳自动跟踪控制器.该太阳能充电电路思路新颖,在应用上是一种突破,工作效率达到92%,输出电压精度为98%,系统运行一年来,工作性能安全、稳定.应用证明具有较高的实用和推广价值.     

电动车LLC谐振充电电源系统

研制了一种电动车LLC谐振充电电源系统.该系统以STM32为控制核心,采用数字化脉冲频率调制(PFM)控制,选取满足电动车铅酸蓄电池充电电源要求的LLC谐振主电路拓扑和4阶段+正负脉冲充电方案.试验结果表明:该电源系统能够全程实现LLC谐振主电路的软开关状态,LLC谐振主电路始终工作于原边MOSFET功率开关管零电压开通和副边整流二极管零电流关断软开关状态,提高了电源转换效率;结合电池充电曲线并使用4阶段+正负脉冲充电方式,可以减少过充电及析气极化现象,保护电池,提高充电速度.     

GTEM室中射频连续波对某数字电路的辐照效应

在GTEM室中用射频连续波对某导弹装备上的数字控制电路进行电磁辐照.在一定的场强下,引入的电磁骚扰未导致被监测的与非门产生错误反转时,产生控制信号的自激多谐振荡器却受到了电磁干扰,主要表现为产生的方波控制信号的占空比增大.分别研究了谐波波源频率在80,100,300 MHz和1 GHz时电路受干扰的情况,发现:多谐振荡器对频率为100MHz的连续波干扰最敏感,对80,300 MHz的干扰比较敏感,而对1 GHz的连续波干扰不敏感.在每个频点,对方波控制信号的占空比随场强的变化进行了相关性拟合,并建立了数学模型.     

FAIMS系统用高频高压非对称脉冲电源设计

据高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)系统对非对称脉冲电源的要求,提出了一种FAIMS系统用高频高压非对称脉冲电源的设计方案。该方案依托于通用的半桥电路,辅之以Atmega16为核心的PWM生成电路、可靠的栅极驱动及高压功率MOSFET动态静态保护电路。该电源输出非对称方波幅值达2kV,当频率为200kHz,功耗仅为90W。测试结果表明该设计方案实际可行,能满足FAIMS检测系统的工作需求,且具有电路结构简单、频率占空比可调、功耗低等特点。     

一种可调占空比的RC振荡电路

分析了一种RC振荡电路来产生一定频率的振荡波形,并加入了占空比调制电路来增加高电平持续时间,最终产生750 Hz的固定振荡频率.克服了只用RC振荡电路产生的频率随电压改变,占空比不可改变的弊端.     

智能锂电池充电器设计

为解决锂电池的快速充电问题,设计一种具有电压和电流检测功能的智能锂电池充电器系统,并给出了相关单元模块电路及其驱动程序的流程图。该设计以MSP430单片机为控制核心, 对电池进行电压电流采集,通过判断电池所处的充电状态,调整PWM （Pulse Width Modulation)波的占空比,以实现高精度控制充电。实验结果表明,该智能充电器可安全地进行锂电池的快速充电,耗时约1 h,比一般充电器(2~3 h)的充电速度有显著提高,从而有效缩短了锂电池的充电时间。     

基于FPGA的太阳能充电系统的研究与设计

针对高压输电线路污秽监测系统中光伏供电系统的特殊要求,设计了适合于小功率太阳能电池快速为超级电容器充电的系统。本设计采用BUCK-BOOST电路作为充电电路的主拓扑结构,并采用新颖的MPPT跟踪方法,即加权变步长电压滞环扰动观察技术,由现场可编程门陈列实现控制。运用Matlab／Simulink对电路和控制策略进行仿真验证,并完成了充电系统的制作和测试。测试结果表明：该充电系统采用小功率太阳能电池,在正常天气条件下,均能够在较短时间内完成为2F和5F超级电容器组的充电工作。与课题组之前的研究成果相比,本设计有效缩短了充电时间,提高了太阳能的利用率。     

在RISC机中实现D/A转换的PWM方法

介绍了一种用8位精简指令集计算机(Recluced Instraction Set Computer,RISC)结构单片机中将PWM波转换为模拟电压输出的D/A转换的实现方法。分析了脉宽调制(PWM)频率、占空比调节精度和积分器之间的关系。在此基础上设计出一种使用AVR系列单片机MEGA16内部定时/计数器产生PWM信号,再利用通用电路把PWM信号转换成直流电压信号的硬件电路。其最大线性误差只有0.5%,且成本低廉。     

高压脉冲静电破乳过程水滴的破碎临界电场参数

通过显微试验考察水滴在高压高频脉冲电场作用下的极化变形及失稳破碎过程,研究水滴破碎临界场强、占空比及电场频率的变化规律。结果表明:随占空比的增加,作用于水滴的电场能随之增大,同一脉冲周期内电场施加时间增长,水滴破碎临界场强减小;随电场强度的增加,水滴的极化变形效应愈加明显,水滴的变形弛豫时间缩短,破碎临界占空比减小,临界占空比最小值所对应的电场频率逐渐降低;电场强度一定时,随占空比的增大,水滴的破碎临界频率呈现先增大、后减小的趋势;电场强度、占空比及电场频率三者共同决定了水滴的极化弛豫状态、作用于水滴的电场能以及水滴的振荡频率,其交互作用对水滴的破碎具有重要影响。     

Modeling and Simulation of High-Voltage Asynchronous Motor Voltage-Regulator

For starting high-voltage asynchronous motor,the voltage regulator based on current-limiting transformer is presented in the paper. Its mathematical model needs to be established analyzing and designing voltage regulator of high-voltage asynchronous motor. The mathematical model of the current-limiting transformer is deduced based on basic circuit theory. It can be found that a continuous variation reactance can describe the current-limiting transformer during starting process. The two variables functions of current and voltage are transformed into one-variable functions,and thus system control is greatly simplified. The voltage regulator is simulated on the basis. The simulation results show that this model has enough accuracy. Finally, the high-voltage asynchronous motor voltage regulator based on current-limiting transformer is designed and tested on this model.     

基于概率神经网络的高压断路器故障诊断模型

针对高压断路器在线监测与故障诊断问题,提出了一种基于概率神经网络的高压断路器故障诊断模型.该模型利用Parzen窗函数和Bayes分类规则建立了前向型自监督神经网络,在分析分（合）闸线圈信号的基础上提出了高压断路器故障模型.仿真结果表明,该模型对断路器的故障模式识别过程具有训练速度快、输出误差小和收敛性好等特点.     

高压断路器机械特性在线检测探讨

针对高压断路器机械故障相对频繁的特点,建议对高压断路器机械特性实行在线检测。以某公司500kV高压断路器机械隐患导致线路故障时无法开断而扩大了事故范围为例证,得出当前离线试验还不能真正判定断路器是否合格的结论,分析了实施在线检测的必要性,介绍了一种目前可以在线移动检测高压断路器机械特性的方法。     

一种基于双传输线的纳秒脉冲源的研制

采用双传输线发生纳秒级方波脉冲,设计了一种用来模拟核电磁脉冲在电路中激励的干扰信号的纳秒脉冲信号源,进行抗EMP试验。脉冲源由直流高压源、触发控制电路和脉冲形成电路三部分组成。试验中脉冲测量系统设计应注意阻抗匹配,电缆影响,抗干扰等问题。在负载不匹配情况下工作时信号具有较大波动且传送效率降低;负载匹配时,优化后的系统所获得的方波信号前沿1.4ns,脉冲宽度为50.6ns。     

试论基于层次分析与熵权法的高压断路器运行状态模糊综合评估

为了使高压断路器运行状态的评估更准确可靠,提高其诊断精确度,提出了运用层次分析法、熵权理论与模糊综合评判相结合的高压断路器运行状态的评估方法。该方法由模糊数学确定各因素的隶属函数,通过层次分析法、熵权理论确定高压断路器运行参数指标的综合权重,结合指标权重与评判矩阵进行模糊运算得到高压断路器的综合运行状态;以SF6高压断路器为例,验证该方法合理有效。     

一种光纤隔离式直流信号传输装置的设计

在高电压领域中,高压侧检测设备(如PT,CT）或传感器的输出信号需要传输到低压侧,光纤隔离式信号传输装置不仅能完成信号的传输,还能实现高低压的电气隔离,同时也具有很强的抗电磁干扰能力。利用电压-频率（V-F）转换芯片LM331和HFBR14XX系列光电器件设计出一套适合高电压直流测量信号的光纤隔离传输装置,并给出了具体的电路原理图。对其中的V-F转换电路进行了仿真,分析表明,其误差为0.01 V。     

大学生电动方程式汽车的安全回路设计

安全回路通过碰撞开关来保证赛车在受到撞击等极限情况下断开高压回路。通过绝缘检测系统检测高压端和接地端是否存在电压差,来判定整个赛车是否绝缘,同时采用KM自锁电路来保证绝缘,以便电气安全人员排除故障,并进行手动复位。经过实际测试,安全回路稳定、可靠、适应性强,可以有效地保证车手的安全,提高赛车的驾驶安全性。     

基于倍压整流电路的高压交流电源设计

传统高压交流电源通常由高频交流(HF)变压器、整流滤波电路和逆变桥正弦脉宽调制(SPWM)主电路组成。设计高频高压变压器是传统高压交流电源设计中的难点。提出一种新型小功率高压交流开关电源设计方案,采用倍压整流技术和升压斩波(BOOST)电路实现升压,避免了设计高频高压变压器时的绝缘距离受限制、空载电流过大,高频振荡回路可靠性低等问题,简化小功率高压交流电源拓扑结构,具有设计简洁,稳定可靠的优点。     

高压大容量链式STATCOM中IEGT功率模块的仿真分析

为了提高链式STATCOM的运行性能和可靠性,针对用于高压大容量STATCOM链节中的新型大功率器件IEGT功率模块进行仿真研究。依据生产厂家所给的典型IEGT导通特性曲线,采用线性插值方法,分析了工程中设备实际运行温度的IEGT导通特性;建立了IEGT功能模型。根据实际工程设计参数对带有缓冲电路的IEGT功率模块进行了仿真分析,讨论缓冲电路参数变化的影响。结果表明,功率模块缓冲电路中电容和电感参数变化对IEGT关断电压尖峰影响大,电阻增大尖峰的峰值明显增大,而出现尖峰的时间基本不变,这一结果可以作为STATCON工程设计中器件选用和缓冲参数优化设计的参考。     

空间EMCCD成像系统中倍增高压时钟驱动设计

EMCCD技术相对于其他几种类型的弱光探测技术在空间应用中更有优势。构建基于EMCCD的空间成像系统具有重要意义和广阔的应用前景,而EMCCD倍增高压时钟驱动的设计是EMCCD成像系统设计中的难点也是关键点。结合EMC-CD的电子学特性,提出了空间EMCCD成像系统的框架结构。对基于EMCCD的成像系统中非常关键的倍增高压时序驱动电路进行分析与设计,并配合实验结果对倍增高压驱动时钟电路的设计进行了验证和说明。