并联谐振中频电源的节能降耗与谐波抑制

针对三相整流并联谐振中频电炉能耗较高、谐波电流含量多的问题,采用双电源供电方式,提高逆变器输出电压,降低感应圈电流损耗,进而有效减少了中频炉对电网的谐波污染.在此基础上,为提高触发信号的对称度、齐整度,对电源控制电路做了改进设计.最终通过对某铸造企业中频炉的节能改造试验,证明节能效果非常明显.     

天气雷达接收机匹配滤波损耗测量方法研究

天气雷达接收机匹配滤波损耗是雷达气象方程中的重要适配参数,与回波强度的测量精度密切相关。介绍了天气雷达接收机的匹配滤波原理和匹配滤波损耗的计算方法,提出了接收机数字中频匹配滤波损耗的测量方法,解释了其物理意义;并以新一代天气雷达(CINRAD/SA)为例,实测了接收机数字中频匹配滤波器的频率响应特性曲线,得到了宽、窄脉冲下的匹配滤波器带宽和匹配滤波损耗。测试结果表明:1.57μs窄脉冲对应的匹配滤波损耗为-0.93 dB,4.50μs宽脉冲对应的匹配滤波损耗为-1.01 dB。     

单片机在可控硅中频热处理中的应用

文章论述了由MCS-51单片机构成的可控硅中频热处理自动控制系统,该系统采用8031单片机作为核心,通过采集电路采集中频电源的电流、电压信号并送入8031进行处理,然后输出一个控制量去控制中频电源的输出功率,本系统还可通过键盘改变被控制功率和热处理的时间;文中还详细介绍了该系统的硬件电路和软件组成。     

0.1-1.2 GHz宽带巴伦低噪声放大器设计

提出了一种可用于0.1-1.2 GHz射频接收机前端的宽带巴伦低噪声放大器(Balun-LNA).采用噪声抵消技术,输入匹配网络的沟道热噪声和闪烁噪声在输出端被抵消,在宽带内可同时实现良好的输入匹配和低噪声性能.通过分别在输入匹配级内增加共源放大器,在噪声抵消级内增加共源共栅放大器实现单端转差分功能.电路采用电流复用技术降低系统功耗.设计基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,LNA的最大增益达到13.5dB,噪声系数为3.2-4.1 d B,输入回波损耗低于-15 d B.在700 MHz处输入1 dB压缩点为-8 dBm,在1.8 V供电电压下电路的直流功耗为24 mW,芯片面积为0.062 5 mm².     

三极管开关型Marx脉冲成形电路的改进

介绍了三极管进入雪崩状态的3种方式,分析了采用三极管的脉冲电路的工作机理,研究了三极管做开关的Marx电路中限流电阻在电路中的作用,以及对电路造成的损耗问题及其对输出脉冲电压的影响,采用降低电阻的隔离电压和二极管代替部分电阻的方法提高脉冲电源的输出峰值.通过实验对比了不同方案的十级脉冲发生器的输出,结果表明,改进后的发生器输出脉冲电压幅值更高,二极管代替限流电阻方案的输出脉冲前沿更快,输入功率减小,输出功率增大,发生器的工作效率提高.     

基于传输线CMOS肖特基二极管W波段混频器

采用130 nm CMOS工艺,设计一种工作频率在94 GHz的高频无源混频器.该混频器为单平衡式结构,主要采用具有良好高频特性的肖特基势垒二极管与互补型传导传输线(CCS-TL)来实现.电路主要分为三部分:环形波导耦合器(Rat-race coupler),反向并联二极管对,低通滤波器.输入本振信号频率94 GHz,射频信号频率94.1 GHz,输出中频信号频率100 MHz.在电路直流偏置电压为0.5 V,本振信号PLO=0 dBm时,混频器的变频损耗为17 dB,P_(LO)=10 dBm,变频损耗为14.6 dB.经测试LO端口与RF端口的回波损耗分别为-13.4 dB,-16.7 dB,LO与RF的隔离度为26.2 dB.     

基于LLC与交错并联结构的PFC电路研究

针对高频开关电源,设计一种基于Boost结构的功率因数校正(PFC)电路.前级采用交错并联的Boost结构,利用平均电流控制策略,实现输入侧的功率因数校正;后级采用半桥LLC谐振变换电路进行功率级变换,以实现电力电子器件软开关控制,从而降低系统开关损耗.通过电路系统建模仿真,表明输入电流能较好的跟随输入电压,半桥LLC谐振变换电路在原边实现了零电压开通(ZVS)、副边实现了零电流关断(ZCS),达到了优化电能质量及降低电能损耗的设计目标.     

一种X波段低插损5位数控衰减器设计

该文基于IBM 0.18μm Si Ge Bi CMOS工艺,采用混合结构设计了一种可用于X波段相控阵的5位数控衰减器.通过电路分析和计算,确定了电路中的元件参数,通过对NMOS开关进行仿真分析,得到了最优尺寸.阐述了一种插损补偿技术,即在输入输出端引入串联电感来降低电路的插损并且优化端口匹配.仿真结果显示,该衰减器的插损小于5.0 d B;所有状态的相移小于7°;输入端口回波损耗小于-15.7 d B,输出端口回波损耗小于-16.65 d B.     

应用于无线体域网2.4 GHz超低功耗唤醒接收机的设计

实现了一个基于不定中频结构的唤醒接收机,其中本振信号由环形振荡器产生,高Q值滤波匹配网络由外接电容和电感组成.本接收机采用工作于亚阈值区的MOS器件大幅降低电路总功耗,实现超低功耗;采用不定中频技术降低对本振信号的精度要求,从而降低振荡器的设计复杂度和功耗;采用双栅结构合并射频放大器和混频器,简化射频前端的设计并降低功耗.4级差分放大器电路作为中频放大器,在34μA低电流下实现了50 dB以上的增益和60MHz以上的-3 dB带宽,实现了对中频信号的滤波和放大.本接收机采用SMIC0.13μm工艺,开关键控调制,采用0.9V电源供电,功耗不到130μW,在100 kbps传输速率和10-3差错率下,灵敏度达到-60 dBm,核心芯片面积小,仅160×232μm2,满足通信频繁的无线体域网应用中对超低功耗及短延时、快速响应的要求.     

新型开关稳压电源的优化设计与实现研究

针对小功率开关电源所普遍存在的问题,实现了一种新型小功率高频开关稳压电源的优化设计.电路中的输入回路EMI滤波器设计,有效解决了电网谐波问题以及电源本身对电网污染的问题;控制部分利用电流式PWM控制器UC3842芯片直接控制大功率开关MOSFET管,并通过电压反馈和电流反馈双环控制功能,实现了占空比的精确调节,提高了转换速率,降低了导通损耗;电路采用线性光耦PC817来改变误差放大器的增益,而且在电压采样反馈电路中采用了集成运放PJ324CD芯片以及三端可调稳压管TL431,使得输出电压在负载发生较大的变化时,输出电压基本保持稳定.     

超声压电马达用驱动电路的设计

设计一种适应性较广低成本的压电马达驱动电路,通过实验设计并制作出频率可调式小型化压电马达驱动控制电路,能够输出两双路电信号(相位差为90°)。驱动控制行波型压电马达,输出频率范围在0-58kHz,输出电压可以通过改变变压器的匝数比进行调节(100-200V)。通过实验证实了这种驱动电路能够满足压电马达驱动的要求。     

三相桥式全控整流电路中的谐波分析

以大电感负载为例对三相桥式相控整流电路网侧电流进行傅立叶级数展开,得出结论：三相桥式相控整流电路相当于一个包含高次谐波的电流谐波源。对其负载侧电压进行傅立叶级数展开,得出结论：三相桥式相控整流电路相当于一个包含高次谐波的电压谐波源。     

新型异步电动机直接转矩控制系统仿真

针对基于直接转矩控制的异步电动机运行时存在较大的电流及转矩脉动问题,提出一种用新型逆变器减小转矩和电流脉动的方法,在原有普通逆变器的基础上增加一个Boost电路,使逆变器有三种不同的输出电压,形成十二电压矢量,定子磁链轨迹更接近圆形。仿真结果表明：改进后系统使逆变器开关频率减小,损耗降低,转矩有明显的改善。     

基于风光互补发电无线电能传输系统的研究与设计*

风光互补发电系统作为一种绿色能源可独立对外部供电,无线电能传输(Wireless Power Transfer)技术又提供了一种方便快捷的能量传输方式,本文结合两者的优点,将风光互补发电系统的输出作为WPT谐振电路的输入端,利用无线电能传输技术对负载供电,利用了绿色能源的同时又能节约电力运输成本。分析了磁耦合感应与磁耦合谐振之间的联系以及平面线圈频率分裂的相关因素,针对目前小型平面谐振无线充电设备随发射端和接收端距离的变化而产生传输波动的问题,在发射端采用XKT-408集成电路进行自动频率锁定,在发生频率分裂时调整线圈偏移角度可削弱两线圈的互感系数来抑制频率分裂现象,提高了接收线圈峰值电压。最后搭建了小光互补无线能量传输系统,在径向距离50mm处可成功对负载充电,该模型为基于风光互补发电无线充电系统的应用提供了参考。     

电流互感器铁芯的测量和设计计算

本文详细介绍测试电流互感器铁芯的一种较好的方法．方法的基本点是，测出二次线圈电阻后，计算二次回路总阻抗，求出给定电流流过该阻抗的电位降落值．此值除以二次线圈的匝数则得单匝应有的感应电动势．测出产生这个电动势的激磁电流及损耗角后，给定级别电流互感器的设计计算便可顺利完成．     

小功率磁耦合谐振式无线电能传输频率分裂的研究

针对在磁耦合谐振式无线电能传输过程中当传输距离到达一定值后,耦合因数超过临界耦合值而出现的频率分裂问题。利用互感耦合理论和等效电路模型对系统进行建模分析,得出负载电压和传输效率与耦合因数、失谐因子的关系表达式,并对其频率特性进行分析。为了改善系统在过耦合状态出现的负载电压频率分裂问题,采用了在保持其轴向距离不变的前提下,横向移动接收侧线圈的方式。进行了小功率磁耦合谐振式无线电能传输实验,结果表明通过横向移动接收侧线圈,可以有效改善频率分裂的问题,为无线电能传输在现实中应用提供了有效参考。     

电压型感应加热电源静电感应负载匹配电路静特性分析

分析了电压型感应加热电源利用静电感应法实现负载匹配的三种拓扑电路的静态特性。在负载电阻的变换范围内,对感应线圈参数变换的灵敏度、各补偿元件承受的电量值(电压、电流)等方面进行了系统的理论分析,并在此基础上指出了不同拓扑电路的使用条件和优缺点。最后通过典型感应线圈的仿真与实验,证明了分析的合理性和实用性。     

高压断路器电磁铁动作特性的实验研究

针对关于高压断路器电磁铁动作特性研究较少的现状,为深入了解电磁铁运动过程,得到其运动特性相关参数,为状态监测提供依据,对一弹簧操动机构的12 kV真空断路器进行实验和分析。主要基于振动信号,并结合合闸线圈电流,从振动时间、频谱特性和小波包分解能量分布来分析断路器的电磁铁动特性;并模拟铁心卡涩故障,对比正常和故障两种状态,找出相应的特征量。研究结果表明,振动信号反映断路器脱扣过程的运行特性,通过振动信号的分析,可以诊断出电磁铁的状态,能提高现有的高压断路器状态监测系统的水平。     

双频金属探测器的研究

用等效阻抗法分析了金属目标低频电磁感应信号幅度和相位特性,剖析了双频的理论基础和设计技术,论述了双频与探测灵敏度之间的关系,研究并设计了多层印制板接收接收线圈以及移相线圈,研究并解决了全自动抑制海水,磁性土等导电,导磁背景信号以及温度效应所引起的直流漂移的方法。