低频超声雾化喷头优化设计及试验

为克服雾化栽培中高频超声雾化器的缺点,提出了一种新型低频超声雾化器结构.通过理论分析及计算确定了该低频超声雾化器的主要结构尺寸;建立了喷头三维参数化模型及有限单元模型,进行了模态分析,确定了其工作模态和频率,模态分析试验验证了理论计算和模态分析的正确性;应用相位多普勒测量(PDPA/PDA)技术对低频超声雾化器雾化效果进行了测量;通过对测量结果的统计分析发现,体积中径小于5μm的超细雾滴占22.3%,说明其可以产生超细雾滴,基本满足雾化栽培的需要;雾化试验结果还表明该型雾化器具有雾化量大、可靠性高、以及连续工作时间长等特点,是一种在雾化栽培中极具应用前景的新型雾化器.     

电感电容匹配电路对超声换能器振动特性的影响

为使大功率超声设备高效而安全地工作,在超声发生器和超声换能器之间必须进行匹配电路的设计,由于超声换能器本身是一个共振系统,匹配电路将对超声换能器的振动特性产生影响。通过研究电感电容匹配电路及其对超声换能器共振频率的影响规律,结果表明：电感电容匹配后换能器的串联共振频率和并联共振频率都变小了。     

暂态分析中变压器线圈等值参数的确定

提出了暂态分析中变压器线圈改进的等值电路，介绍了变压器线圈电感的物理模型和计算公式。实测试验表明，在变压器低压线圈短路时，高压线圈与空心线圈的电感相同，且电感随频率的增加而减小，其低频值与计算值相当，但电容在低频和高频时几乎不变。最后根据计算与实测结果分析提出了确定等值电路中各项参数的方法。     

高频变压器漏抗影响机理研究

高频变压器漏抗是由其漏磁通所引起的,严重时漏抗的存在会导致电感电容的电抗相互抵消,产生谐振现象.高频变压器电压、电流的改变,会迫使漏感产生电流、电压尖峰,这会增加功率损耗,从而加速老化内部元器件,影响高频变压器的性能.为了研究高频变压器中的漏抗,针对高频变压器,使用三维有限元法从绕组布局、铁芯材料和频率三个方面对漏感的影响进行研究,并对高频变压器进行优化设计与仿真,仿真结果证明:通过选用合适的铁芯材料、绕组材料以及设定合适的工作频率等措施可以有效减小高频变压器漏感.     

移相控制软切换PWM开关电源设计

介绍一种移相控制软开关PWM开关式电源,简述了工作原理,讨论关键器件逆变变压器、谐振电感、谐振电容的参数设计问题,分布参数的影响下实现软开关的条件.说明了常规器件和逆变变压器的设计原则,及谐振器件参数的确定方法,并且给出了试验结果.     

移相控制软切换PWM开关电源设计

介绍一种移相控制软开关PWM开关式电源 ,简述了工作原理 ,讨论关键器件逆变变压器、谐振电感、谐振电容的参数设计问题 ,分布参数的影响下实现软开关的条件 .说明了常规器件和逆变变压器的设计原则 ,及谐振器件参数的确定方法 ,并且给出了试验结果     

功率超声珩磨谐振系统电匹配技术研究

针对功率超声珩磨谐振系统阻抗匹配性差的问题,提出了在超声珩磨谐振系统中接入由串联电感和并联电容构成的匹配电路。采用Matlab仿真平台得到了不同参数匹配系统阻抗特性曲线,分析了串联电感、并联电容对系统阻抗、谐振频率的影响规律。在此基础上,采用PV70A阻抗分析仪进行了试验研究。结果表明:仿真结果与试验结果基本吻合,匹配元件参数的合适选择使超声珩磨谐振系统获得了最大效率、最小输出阻抗,接入匹配电路后的超声珩磨谐振系统基本避免了因匹配差引起的加工不稳定甚至无法加工的现象。     

多参数积分化暂态高频电力变压器模型及其参数在线辨识方法

为改变目前基于参数辨识的变压器绕组变形检测法普遍以漏感为判据,其所反映的绕组信息较少、变形判据较单一的现状,通过将原始的微分模型改写为积分形式模型,利用递推最小二乘法在变压器运行暂态过程中对各参数进行辨识。以一实际变压器为例,在分析绕组等效电路的基础上,建立了包含绕组对地电容、互电容以及绕组电阻、漏电感参数的积分化辨识模型。并与传统微分辨识模型进行对比,分析了各种工况下辨识模型性能。结果表明,积分化模型在参数辨识精度、辨识速度及算法稳定性等方面有更大优势;辨识基本不受短路时刻、绕组变形和两相短路的影响;具有良好的稳定性。     

松耦合旋转变压器电感的参数化分析与设计

由于松耦合旋转变压器存在较大气隙,其电感量难以计算,为了省去计算机建模和仿真的步骤,缩短设计时间,针对壶型磁芯和邻近型线圈组成的松耦合旋转变压器建立磁阻模型,根据其大气隙的特点,采用磁阻分析的方法得到其等效电路模型.再以磁芯和线圈的尺寸为参数,分析、推导得出松耦合旋转变压器励磁电感和漏感的计算公式,并根据设计参数间的关联,给出了一个设计流程图.最后通过计算、仿真和实验三者对比分析,验证了励磁电感和漏电感公式的正确性.     

耦合电感升压变换器开关管应力降低的研究

为了解决传统的升压电路拓扑因为受到寄生参数的影响而导致电压增益会受到极限占空比的限制,以及传统的耦合电感升压变换器由于漏感的存在而导致的开关管两端电压电流应力较大等一系列问题,在此提出一种新型的可用于光伏发电系统的、具有高增益和低电压电流应力的耦合电感升压变换器。该变换器在传统耦合电感升压变换器的基础上增加了由二极管、电感以及电容组成的无损吸收电路。由于耦合电感具有变压器效应,因此,相对于传统升压电路来说,耦合电感的这一特性,使电路中的电压增益有了较大的提高;由于电感具有抑制电流上升的作用,因此,开关管开通时,减轻了开关管的电流应力;在开关管S的两端并联由电感、电容以及二极管组成的无损吸收电路,有效吸收耦合电感升压变换器中的漏感能量,使得开关管两端的电压尖峰得到抑制,当开关管S彻底关断后,电容和电感通过副边绕组和输出二极管,将能量传递给负载,实现无损传输,进一步提升了电压增益。为了验证该新型耦合电感升压变换器的有效性,故在MATLAB/Simulink平台上搭建了该新型变换器和传统耦合电感升压变换器的仿真模型。通过对比2个模型的相应仿真波形,可以看出,相对于传统的耦合电感升压变换器,该新型变换器具有更高的电压增益,同时,开关管上的电压和电流应力也相对较小。     

基于改进低频电源法的采区漏电监测

采用附加低频电源法监测矿井低压供电电缆漏电情况,其监测结果容易受到电缆对地电容变化的影响。为消除电容影响,提高监测的可靠性,通过Simulink建立分支电缆单相漏电模型,对分支电缆增设对地可调电感以进行容性电流补偿,并且在低频电源处增设总支路监测模块。仿真结果表明,改进的附加低频电源监测法提高了监测数据的准确性。     

高频变压器漏感参数对绕组形变的全局灵敏度分析

为深入了解绕组形变对高频变压器漏感参数的影响关系,提出一种分析漏感参数对不同绕组形变种类的全局灵敏度分析方法。首先通过响应面法和中心复合试验设计,建立了高频变压器漏感参数的二阶和三阶响应面模型,并证明三阶响应面模型的计算精度高于二阶响应面模型,其拟合优度指标和最大误差分别0.991、0.34%;其次基于Sobol’灵敏度分析方法和蒙特卡罗抽样方法,分析了漏感参数对于不同形变种类的灵敏度。结果表明：Sobol’灵敏度分析方法可以很好地定量分析绕组形变对漏感参数的影响程度,漏感参数对于原边绕组发生径向形变最为敏感,一阶灵敏度和全局灵敏度分别为0.695 1、0.696 3。研究结果可为高频变压器结构设计以及绕组形变检测提供指导和依据。     

用于电源接收器和信号传感器的硅基集成电感的建模与设计优化

对于硅基集成电感进行的电磁效应分析,在适当的近似下,可以简化为电学和磁学集总参数的运算,基于此建立了硅基集成电感的电学方程模型。开发了一个电源接收器的参数提取和设计优化器Antenna Optimizer。利用这一工具,可以优化得到不同电路的片上电源接收器的设计参数,应用于近距离无线通讯领域。给出了计算所得值与实际测试值之间的比较。结果表明该模型在作为电源接收器或信号传感器的低频应用范围内能较好地反映现实。     

小型三相异步电动机单相驱动电路设计与仿真

在交流电路中,当有电容(或电感)支路存在时将导致该支路的电压与电流之间出现相位差,且通过改变由电阻、电容、电感所构成的RLC网络参数及其拓扑结构可实现大于120°相移。为方便在仅有单相交流电源的场合也能使用小型三相异步电动机,可结合三相异步电机在某一特定工作条件下所测得三相绕组的等效电阻和电感参数,并通过选择三相绕组所串接电容或电感量来获得120°相移的对称三相电源,经MATLAB/Simulink仿真验证该对称电源可用于小型三相异步电动机的驱动。     

BUCK型变换器的不同工作模式分析与仿真

针对BUCK变换器的基本原理研究,分析BUCK型变换器CCM、DCM、BCM在三种不同模式下电路参数及特点,推导出不同模式下稳态电压增益和连续模式下纹波电压等电源参数公式,利用Simulink搭建BUCK变换器模型,在仿真模型中,设计不同电感、电容、开关频率等电路参数输入,输出电流及电压仿真波形,且与理论值进行比较,基本一致。实验结果表明,该仿真模型便于了解不同模式下BUCK变换器的工作特性、电路参数及对无源器件的选择。     

超声电缆与探头的最佳匹配方法

超声波采油和管道清洗施工均需要特殊的长距离电缆．为使激励源产生的高频电能量能够有效地经电缆长距离传输到探头上,必须首先解决电缆与探头间的匹配问题．利用探头的集总参数和电缆的分布参数模型研究了电缆输入阻抗随频率和电缆长度的变化规律．在探头的谐振频率处,电缆的特征阻抗与探头的动态阻抗相等时,电缆与探头是最佳匹配;不相等时,电缆的输入阻抗或导纳均随频率变化,具有一系列的峰值．导纳的峰值对应1／2波长,阻抗的峰值对应1／4波长．用4294A阻抗分析仪测量到了这些峰值,频率越高其峰值越小．电缆接探头后,这些峰值向低频移动．考虑到大功率超声电源内阻较小,电缆与探头匹配时,应使电缆长度为1／2波长附近,导纳的极大值位于探头的谐振频率处．并联匹配电感用于抵消探头导纳的虚部．     

随频率变化二维集成电路互连电感电阻的快速计算

为了快速计算全频率范围内随频率变化的互连导体电感、电阻矩阵 ,提出一种二维电路模型法和边界元法结合的算法。该算法利用电路模型法得到低频下若干频率的电感、电阻值 ;利用边界元方法求解 L aplace方程计算出电容矩阵 ,求逆得到电流完全分布在导体表面时的高频电感矩阵 ;利用电阻矩阵与电感矩阵在高频情况下成立的 Wheeler公式 ,得到高频段的电阻矩阵。对上述低频和高频段的电感、电阻值 ,利用三次样条函数插值 ,得到整个频率范围的变化曲线。计算结果与已有文献的结果进行比较 ,表明该算法是准确的 ;该算法避免求解涡流边界耦合积分方程 ,与已有方法相比大大减少了计算量。该算法可应用于绝大多数大规模集成电路寄生参数提取计算     

绿色照明CCFL电子镇流器的设计

电子镇流器的研制是CCFL电光源产业化的关键.论文阐述了基于半桥驱动芯片IMP3521开关电路的设计,分析验证了变压器漏感镇流电路的等效模型,探讨了灯管异常保护电路的设计.针对照明CCFL灯管的电气特性,采用高集成度的IMP3521和变压器漏感镇流技术,设计了一种高性价比的电子镇流器.     

超声电机驱动电源频率跟踪系统的研究

本文在研究超声电机对双相驱动电源的特殊要求的基础上,设计了一套针对超声电机驱动电源用的频率跟踪系统,同传统的超声电机用的双相电源中的频率跟踪系统相比,此系统具有可以在一定范围内测试出超声电机的谐振频率点,并能准确跟踪到谐振频率点的变化等优点.     

高压开关电源在X-射线探伤中的应用

介绍一种采用移相控制的串联谐振高压开关电源原理,并对此电路进行了理论分析.采用四组相同电路进行互差45°分时叠加控制,以提高谐波频率.实验表明,本电源利用变压器的漏感参加谐振,可减小分布参数的影响,并实现了恒频控制和软开关特性,与常用的串联谐振电路相比该电路谐振电流峰值要小得多.多模块串联工作,可实现冗余设计以提高整机的可靠性.在工作条件恶劣的X射线探伤中具有广阔的应用前景.该方案广泛适用于高压、大功率、负载变化大的电源.