基于AD9850高频信号源设计

文中主要论述AD9850工作原理及利用该芯片实现的高频信号源系统。为了得到更宽频率范围的频率输出，本系统采用了先进的DDS＋PLL技术。该高频信号源可实现FM调制方式，幅值和频率均可调，频率范围为10kHz-100MHz.     

基于DDS与数字电位器的正弦信号发生器设计

为了实现医用电磁导航系统波形发生装置的小型化、便捷化,介绍了一种采用DDS芯片AD9833与数字电位器AD5252芯片来产生幅值、频率、相位均可调的正弦信号发生装置。系统利用C8051F320单片机通过SPI通信控制AD9833来调节正弦波的频率、相位,通过IIC通信控制数字电位器AD5252配合运算放大器实现正弦波幅值的调节。同时,开发了一个基于VB语言的上位机界面,能实现直观、便捷的控制。实验结果表明,本信号发生装置工作可靠、易于控制、输出信号精度高。     

大容量高频变压器磁芯损耗特性分析及结构选择

磁芯的选择对大容量高频变压器性能具有决定性影响。首先详细介绍了典型磁芯材料的高频损耗特性,包括性能特点比较、正弦激励下磁芯损耗计算方法、高频下典型磁芯材料的损耗对比以及应用效果比较。其次,详细介绍了典型磁芯结构的选择,包括单相磁芯结构的选择,比较了环型、CC型和EE型等典型单相磁芯结构的特点和应用场合。同时,介绍了三相磁芯结构的选择,利用CC型磁芯结构的组合构成三相使用的磁芯结构。对大容量高频变压器的磁芯选择进行系统的理论分析,可以为大容量高频变压器磁芯选型提供支持。     

低噪声键控宽频信号源设计与实现

设计了一种以直接数字频率合成(DDS)芯片AD9953为核心的键控宽频信号源,可输出0~150 MHz正弦波交流信号,幅值范围50 m V~50 V可调,谐波失真小于3%。介绍了键控宽频信号源系统的结构组成,低通滤波器和阻抗匹配设计。信号源经实际测试,输出频率,输出幅值,谐波大小等各项技术指标均达到要求。     

铁氧体磁芯高频损耗的有效值法测量

磁芯损耗的测试方法有很多,如谐振法、电桥法、功率表法等,但是这些测试方法均用在较低频率。阴着功率缺氧体磁芯的使用频率越来越高,进一步研究高频下的磁芯损耗测量方法成为必要。阐述了国际电工委员会（ＩＦＣ）发布的效值法的原理,并用组成的测试系统进行了一些测试。最后对测试所得的数据地分析,结果表明磁芯损耗曲线与经验公式Ｐ＝ＫＢｐ－ｐ＾ｎ吻合。     

生物医学电阻抗成像系统信号源的设计与实现

提出一种生物医学电阻抗成像系统的信号源设计和实现的方法.利用直接数字合成技术(DDS)产生正弦电压信号,并将其经三运放电压控制电流源(VCCS)电路转换成为生物电阻抗激励所需电流信号.仿真与实验结果表明:信号源具有波形失真小、幅值稳定,且频率、幅值、相位可调等优点,而且在O～70 MHz测试范围内具有较高的稳定度和输出...     

基于AD9954的信号源设计与实现

采用基于DDS芯片AD9954的信号源设计方法,详细说明了信号源中椭圆函数低通滤波器的设计步骤,进行信号源硬件部分的调试完成了高性能正弦信号源的设计与实现.该信号源可以工作在单频和扫频两种输出模式,输出频率范围100 Hz～110 MHz,频率分辨率为0.1 Hz,频率转换间隔为1.5 ms.     

LLC谐振变换器大功率高频变压器分析与设计

随着电力电子技术的快速发展,大功率电力电子高频变压器得到广泛关注。对于LLC谐振变换器,变压器的设计对于提高其变换效率和功率密度至关重要。针对一个应用在LLC谐振变换器中的60 kW大功率高频变压器,从磁芯损耗和绕组损耗计算出发,用修正的斯坦麦斯公式计算磁芯损耗,将正弦激励下的绕组损耗模型等效为一维涡流模型,力求总损耗最小。详细给出了其设计关键考虑点、设计思路、分析依据和优化方案。最后通过仿真验证了设计的正确性。     

非正弦激励下纳米晶材料高频磁心损耗的计算方法改进与验证

软磁材料广泛应用于各种电气设备的铁心，磁心损耗的精确计算关系着电气设备的效率。尤其是高频非正弦激励条件下磁心损耗的精确计算，是逆变器、电力电子变压器和高频电抗器等电力电子装置的优化设计的重要组成部分。该文首先总结了几种非正弦激励下的磁心损耗的计算方法，对比几种改进的Steinmetz经验公式，分析磁化过程对磁心损耗的影响；然后提出一种考虑磁感应强度变化率的改进Steinmetz波形系数公式（WcSE）计算模型，推导出高频方波和矩形波激励下的损耗计算表达式；接着搭建高频非正弦激励下的软磁材料磁特性测试系统，在频率为10～70kHz范围内对环形纳米晶样品（FT-3KL和FT-3KS）进行不同占空比的方波和矩形波激励下的高频磁特性实验，得到方波和矩形波激励下的磁心损耗实验测量值；最后对比实验值和几种修正Steinmetz模型的计算值，并进行误差分析，得到改进的WcSE计算模型的平均计算误差在20%以内，均小于Steinmetz修正公式、修正广义Steinmetz公式和WcSE的计算误差的结论，验证了所提改进的WcSE新模型的计算精确性，为电力电子装置的磁心损耗预测以及优化设计提供了重要依据。     

脉宽调制波形励磁磁芯损耗的直流功率测量法

介绍和分析了脉宽调制波形励磁下磁芯高频损耗的新测量方法——直流功率测量法的基本原理、误差构成、定标以及上位机实现,并实际测试对比了正弦波形和脉宽调制波形励磁下磁芯损耗的差异。通过合适的定标方法可以有效消除直流功率测量法的杂散损耗,提高测量精度。提出了定标模型以及定标的具体方法和注意点,结合DSP控制上位机的自动数据处理,得出了定标模型的各个参数。实验验证直流功率测量法及其定标方法有较好的工程应用精度。     

用于电磁声发射的脉冲激励源设计

对金属结构进行电磁加载,会在裂纹处产生应力波信号,利用该现象可以实现对金属缺陷的无损检测,即电磁声发射技术。脉冲激励源作为电磁加载的核心,其输出电流的频率、幅值等参数对加载效果有显著影响。针对电磁加载实验中对激励源的要求,设计基于半桥型开关电路原理的可调稳压电源、以电容器作为储能元件的充放电回路,并利用单片机实现对电容充放电过程的调控,以产生频率和幅值可调的脉冲电流。将激励源应用于电磁加载实验,输出结果达到了设计要求。     

基于磁感应的水质电导率检测系统研究

根据电磁感应特性中的涡流检测原理,设计了一套电磁感应式水质检测系统,该系统根据电磁感应测量技术设计了系统激励 检测线圈测量模型;以Arduino为核心处理器,利用数字频率合成技术（DDS）产生正弦激励源,基于鉴相芯片AD8302设计了相位检测器;并对系统中的信号进行处理（滤波、放大）增加系统的可靠性;通过串口和液晶显示实现人机交互界面显示磁感应信号检测数据。最后,通过对不同种类的水样本实验,实验结果表明该磁感应式水质检测系统,可以测量出水样本的电导率差异,判别出水质的类别。     

PWM激励下异步电机铁耗等值电阻模型

通过分析PWM激励下异步电机铁耗变化的特点,提出了一种综合考虑电机运行工况和PWM波形特性的铁耗等值电阻模型。基于铁耗分离原理,使用三个电阻分别等效电机铁耗的磁滞分量、经典涡流分量和异常涡流分量,并推导了正弦激励下各个电阻分量的表达式;进而通过分析PWM激励与正弦激励下铁耗间关系,对正弦激励下铁耗模型进行修正,获得PWM激励下铁耗模型;最后提出了确定该模型参数的实验方案。所建模型中各个电阻分量随电机运行频率和PWM波形的调制系数变化而变化,且变化规律各不相同,提高了电机铁耗计算的准确性。仿真和实验验证了该模型的正确性和有效性。     

基于叠加法和正弦幅度调制的阻抗测量注入扰动电流信号形式

电力电子系统的稳定性在很大程度上取决于系统的输入输出阻抗,因此,在系统的控制和设计中,阻抗测量就显得十分重要。文中提出了一种新的谐波电流注入形式,采用这种形式的电流信号进行阻抗测量,可以更加快速准确地获取阻抗特性。该方法采用正弦幅度调制,将方波信号频移到不同的频率区间,然后将这些调制后的信号叠加,即可得到一个包含频谱丰富且整个频段幅值衰减都很小的信号。采用这种形式的信号作为扰动电流注入待测系统,相对于注入传统脉冲电流形式的方法,可以更加准确地测量系统高频段阻抗特性;相对于正弦扰动注入方法,测量时间更短。MATLAB仿真结果表明该方法的有效性。     

基于AD9910的调频信号发生器设计

针对产生功率可调的调频信号的需求,本文设计了一款基于DDS芯片AD9910的调频信号发生器.该系统以C8051F040为控制核心,以PA2460为功率放大器,以PE4302为幅度调节器,并通过键盘设定输山信号的频率,产生输出波形,功率均可调节的调频信号.本文给出硬件电路与软件设计流程.实验结果表明,该信号发生器性能稳定...     

基于FPGA的DDS多路信号源设计

提出了一种基于FPGA的DDS多路信号源的原理方案和实现方法.该信号源以高精度D/A转换器为核心构成波形重构电路.使用电子模拟开关实现多路信号输出切换.设计的信号源可同时输出32路,波形信号可为正弦波、锯齿波、三角波和矩形波,且输出信号的频率、幅值和偏置灵活可调.     

不同占空比下功率变换器磁芯损耗分析与建模

功率变换器中磁芯损耗与励磁波形密切相关。为了有效地评估和预测不同占空比的磁芯损耗,以铁氧体磁芯材料为研究对象,分析影响磁芯损耗的两个重要因素——交流磁通密度峰值和励磁频率,进一步研究磁芯损耗与磁通密度变化率的关系,引入矩形波励磁下磁通密度变化率波形系数的概念,在占空比为0.5时磁芯损耗模型的基础上,对不同占空比工况下磁芯损耗进行建模。最后,采用Origin数据统计分析软件对比了实验数据和所提出模型的计算结果,验证了模型的准确性。     

谐波电能计量用任意波形发生器的研究

谐波电能如何科学计量仍是一个值得探讨的问题,判断能否准确计量谐波电能,首先需要谐波发生器,正是基于这样的考虑,文中设计了一种基于FPGA的任意波形发生器的设计方案。系统以FPGA芯片EP4CE115F29C8为核心,并结合Verilog HDL硬件描述语言设计了一种频率、相位、幅度、谐波比例可调的任意波形发生器。该波形发生器适用于IEC 61850标准的数字电能表溯源方法中对数字信号源的要求,同时该波形发生器输出的谐波信号,可模拟电网中的污染源谐波信号,为谐波条件下数字化电能表的计量工作提供了信号源,具有一定的理论研究和实际应用价值。     

一种5kHz逆变串联型高频激励融冰电源及其控制策略研究

输电线路覆冰会危害电力系统安全稳定运行,高频激励融冰作为一种新型的融冰方法,具有可在线融冰的技术发展前景。高频激励电源是该融冰技术的核心装置,文中研究了一种5kHz高频激励融冰电源。通过H桥功率单元模块串联实现大功率的输出,采用载波相移调制技术降低开关频率,增大逆变器的输出电压及功率。提出了一种在双闭环控制的基础上增加一个电压幅值外环的控制方法,有效地改善了系统的动态性能和稳定性,消除了系统静差,得到了良好的输出波形。仿真验证了高频激励电源设计及其控制方法的可行性。