微处理器静电电磁脉冲辐照效应试验研究

为研究静电电磁脉冲(ESD EMP)对嵌入式微处理器(MPU)的影响,根据IEC61000-4-2标准,利用静电电磁脉冲电场测试系统对FPGA、CPLD、80C196单片机3种电路进行ESD EMP辐照效应试验,同时实测了耦合板周围电场强度,根据试验结果分析了故障原因。试验发现ESD EMP对MPU系统工作稳定性影响较大,使FPGA、CPLD、80C196单片机集成电路发生死机或重启故障的静电放电电压阈值分别为13、7和10kV;3种微处理器对ESD EMP的敏感度序列为:CPLD>80C196单片机>FPGA。ESD EMP对MPU电路危害表现在放电的近场区,容易造成电子器件的击穿,而在远场区,主要是对电子设备造成高频干扰。     

电磁脉冲传导干扰对开关触发系统影响的研究

功率开关器件的高速开关动作所引起的电压和电流瞬变给电力电子带来严重的电磁干扰(EMI)问题。以氢闸流管栅极触发电路为研究对象,对电磁脉冲(EMP)的传导干扰给触发电路带来的影响进行了研究,建立了共地耦合干扰模型,并在重复EMP环境下进行实验。通过传导干扰的模型分析和对重复频率环境下氢闸流管输出的实验测量,初步证实了重复EMP环境下的传导干扰存在累积效应。     

重频电磁脉冲对可控硅触发系统的电磁干扰

针对重频电磁脉冲(EMP)干扰现象,以可控硅门极触发电路为研究对象,进行了门极共地耦合电磁干扰的理论研究,并针对重频EMP环境下可控硅触发的可靠性,分别进行了不同重频EMP数量与不同重频EMP时间间隔下可控硅的触发输出实验。结果表明:重频EMP会影响可控硅的触发,重频EMP数量增多与间隔减小均使可控硅误触发的可能性增大。对比理论分析与实验结果,认为重频EMP干扰是由于重频EMP累积效应与重频EMP高频分量增强从而导致交互作用耦合增强所引起。     

用于辐照效应实验的带微处理器电路的故障测试系统

研制了一个用于对带微处理器电路进行辐照效应实验的故障测试系统，它既能自动检测出电磁脉冲（EMP）对电路的干扰。也能检测出EMP对电路的硬损伤。文中分别给出了干扰级和损伤级效应结果的测试方法。并用高功率微波脉冲对系统中的受试电路单元进行辐照效应实验，结果表明本系统能够完成各项检测功能。这为研究带微处理器电路的电磁防护措施提供了有力工具。     

材料电磁脉冲屏蔽效能时域建模分析（英文）

To characterize the shielding effectiveness(SE) of materials against electromagnetic pulse(EMP) that cannot be adequately evaluated by traditional test methods,a transfer function model of SE is proposed.Using homemade broadband coaxial fixture,the SE of a metal fabric material against square-pulse and electrostatic discharge(ESD) EMP is tested in the time domain.The peak SE calculated from the test results matches well with that obtained theoretically.Based on the system identification theory,we propose the transfer function model of SE,which takes the square pulse and human body model ESD EMP data obtained in the tests as training data and takes the machine model as verification data,as well as a second-order expression of the transfer function.Using the transfer function model,the waveforms of the shield-penetrated square-pulse EMP and the ESD EMP are actually predicted.From the perspective of system identification,this accurate prediction of the shielded waveform of EMP provides a reliable way for evaluating SE of materials against EMP.     

电磁脉冲模拟器下架空线缆响应的实验研究

实验研究架空线缆的电磁脉冲(EMP)响应。利用有界波EMP模拟器和辐射波EMP模拟器产生的电磁环境,分别开展了架空线缆的响应实验,有界波模拟器下进行了4.6m长、0.5m高的单、多根短线缆响应实验,辐射波模拟器下进行了40m长、3.3m高的长线缆响应实验。实验测试了线缆在端接不同负载时端点处的电流响应,并与基于Agrawal模型的计算结果进行了对比。结果显示,两种实验环境下的测量和计算结果吻合较好。这表明,有界波EMP模拟器和辐射波EMP模拟器均可以开展线缆的EMP响应实验研究,并且实验结果也验证了运用Agrawal模型预测分析线缆EMP响应的有效性。     

静电放电电磁脉冲在线缆网络中的作用规律

针对目前国内外较少研究电磁脉冲在供电线缆、通讯线缆和数据线缆等构成的各种传输网络及其重要电子终端设备中的传导耦合规律、效应评估的现状,以典型人体-金属模型(BMM)静电放电(ESD)电磁脉冲(EMP)作为注入源,对静电放电电磁脉冲在线缆网络中的传导耦合规律进行了仿真和实验研究。建立了树形结构和环形结构线缆网络的电磁拓扑仿真模型,并运用电磁拓扑理论中的BLT超矩阵方程,采用将网络传递函数和时域卷积相结合的计算方法,得到了各结点瞬态响应的仿真结果。搭建了静电放电电磁脉冲实验平台,对理论建模仿真结果进行了实验验证,实验结果与仿真结果具有较高的一致性,从而验证了理论方法的有效性。研究结果表明,线缆网络中某一端口的脉冲响应不仅与网络结构有关,而且受到网络中线缆长度、负载阻抗等变化的影响。     

基于DSP、CPLD和单片机的高速数据采集装置设计

为满足数据采集过程中对频率和分辨率等技术指标方面上的更高要求,设计了一种高速数据采集装置。该装置利用2片A/D芯片将输入的电压、电流模拟信号转换为数字信号,送往复杂可编程逻辑器件(CPLD),并利用2组RAM进行实时存储数据。CPLD产生A/D芯片的控制时序,以及2组RAM的读写控制时序;数字信号处理芯片(DSP)输出控制A/D转换的原始信号,并通过CPLD读写RAM中的采样数据,然后传送给单片机,最后利用单片机的USB接口将采集数据传送给PC机。分析了高速DSP的引导装载过程,并利用单片机实现了DSP程序的引导装载功能。通过在模拟雷击实验和继电器实验中的应用,表明该装置能够提供高速的数据采集和数据传送功能,性能可靠。     

FPGA静电损伤容错系统设计及演化修复能力研究

为探索静电放电对可编程逻辑器件的静电损伤(ESD)效应及其防护方法,选用人体模型,并利用ESS-606AESD模拟器对CycloneⅡFPGA芯片EP2C5Q208进行了ESD注入损伤效应试验。在此基础上,以演化硬件(EHW)技术为核心构建了一个具有自修复特性的强容错电子系统,并对其进行了故障注入试验。结果表明:ESD对FPGA不造成芯片损毁,只对放电管脚及其相关逻辑单元造成损伤,未放电管脚及芯片内部绝大部分逻辑单元功能完好。同时发现,系统演化修复能力与系统故障状况间具有较为明显的规律:(1)随着系统故障量的增大,影响系统演化修复能力的主要因素从演化算法的效率逐步转变为演化修复过程中的故障"避让"概率;(2)系统的演化修复能力与故障数量符合指数衰减规律。     

ESD和方波脉冲对集成电路损伤效应异同性

为了考察不同波形脉冲对集成电路损伤效应的异同性,用ESD和方波脉冲对2种集成电路器件进行注入损伤效应实验,在采用曲线拟合分析法建立起波形参数与器件损伤参数间的数学模型后,讨论了不同脉冲注入时器件的损伤阈值和损伤机理。结果表明:2种注入方式对实验器件的损伤机理相同或类似;以损伤能量作比较,同一器件的ESD损伤阈值小于方波阈值;同属一个门类的这2种器件,方波阈值相差小而ESD阈值相差大且方波实验下所得器件敏感度排序与ESD脉冲注入时排序相同。2种注入方式下建立起的数学模型的表述形式虽有可能不同,但器件的损伤参数与脉冲参数间关系变化的实质规律不变。方波时可将所有参数都考虑进来拟合得到一个联合式,但ESD脉冲注入时这种拟合的准确度会降低,可能因实验脉冲参数变化的范围不大而引起。     

基于生命周期评价的不同电源对环境影响的比较

用生命周期评价方法对工业固体废弃物焚烧发电、生物质气化发电、风力发电、天然气燃气蒸汽联合循环发电等几种电源型式对环境的影响,进行了编目分析,计算了其污染物排放量,并且都与燃煤发电进行了比较。     

基于TMS320C6747的SVPWM实现方法研究

空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation)是逆变系统设计的是重要方法之一,本文详细介绍了SVPWM方法,探究了使用数字信号处理器TMS320C6747生成SVPWM波的方法和实现过程。对SVPWM实现的软件和硬件均进行了设计,并在此基础进行了实验,实验表明该逆变系统的具有良好的可行性、有效性和可靠性。     

基于串口通信的DSP在线烧写技术研究

为了解决DSP嵌入式系统某些特殊应用场合升级不方便、维护困难的问题,提出了一种基于串口通信向片内Flash在线烧写程序的方法.描述了该在线烧写方法的基本思想和实现步骤,并结合工程实际需要,优化了接收升级指令的时机,并在片内Flash设置应用程序备份区,进一步提高了烧写的可靠性和安全性,增强了系统的容错性和自愈恢复能力.实验结果表明,该方法有效可行,方便可靠,相比于传统基于JTAG烧写,可摆脱仿真器进行程序升级,提高了嵌入式系统的可维护性.     

基于微位移的超分辨重建技术研究

CCD图像传感器广泛用于图像采集,受其内部结构和外部条件的影响,采集到的图像质量不能满足人们的需求,通过硬件改进提高图像质量面临经济与技术两方面的难题。为此本文利用多幅微位移图像间的冗余信息重建出高分辨率图像,既低成本又易实现。针对CCD与目标物间有相对微位移来获取序列低分辨率图像的情况,采用一种解线性方程组的方法对采集到的4幅微位移图像进行重建,并对这种算法进行优化。实验结果图可清晰地看到重建图像可分辨更多线对,高频信息量增加,算法具有较好的效果。     

基于PMU的状态估计的研究

传统的状态估计是基于单相纯正弦模型的,但实际电力系统的三相并不是完全对称,这就导致了传统的状态估计存在着固有的误差.随着基于GPS同步相量测量单元(PMU)的应用和计算机技术的发展,该文提出了一种以PMU为基础的三相状态估计和谐波状态估计算法以消除这种固有误差.利用PMU的电压幅值测量值和相角测量值与SCADA原有的测量值构成的混和量测系统一起用于状态估计,从而提高网络的可观测性及状态估计的精度,来弥补传统状态估计的不足.所以这种算法可根本解决系统三相不平衡和状态向量非纯正弦带来的误差问题.最后讨论了对该算法的评估方法.     

基于CORBA实现OPC技术探索

OPC (过程控制中的对象链接与嵌入技术)是工业控制和生产自动化领域中硬件和软件之间的接口标准,近年来在电力系统广泛应用。它是一种基于DCOM(分布式组件对象模型)的技术。由于DCOM的平台相关性,不利于OPC技术的进一步应用。而代表分布对象技术主流的CORBA(通用对象请求代理体系结构)技术具有跨平台、语言无关等突出优点,本文尝试采用CORBA技术实现OPC技术。探讨了基于CORBA实现OPC技术的解决方案,通过具体的实现过程展示了方案的可行性,并通过测试用例和应用实例验证了方案的实用性和有效性。基于CORBA实现OPC技术,将大大提高OPC技术跨平台、跨语言应用的能力,使其成为一种更广泛适用的标准。     

基于MEMS技术的汽车传感器研究进展

随着汽车传感器的迅速发展和对MEMS(微机电系统)技术研究的深入,基于MEMS技术的汽车传感器具有广阔的应用前景。本文就MEMS汽车传感器的研究应用现状、MEMS汽车传感器的分类、制作加工技术和工艺等进行了简述,并详细介绍了几种典型的MEMS汽车传感器,最后对MEMS汽车传感器今后的发展进行了探讨。     

电动汽车用电机技术研究

当今世界节能和环保备受关注,使得电动汽车技术正在加速发展。电机技术是发展电动汽车的关键技术之一。该文对电动汽车用的感应电动机、永磁同步电动机和开关磁阻电动机技术和发展水平进行了分析研究。     

基于DSP控制的并联型功率因数校正技术研究

传统的并联型有源滤波器(APF)需要检测负载电流,同时计算出其中的谐波及无功分量.该算法较复杂,计算延时大,易导致控制的实时性变差.采用直接电流控制的并联型功率因数校正(PFC),则不需要复杂的算法,它保留了传统APF双环控制的优点上,同时使控制变得简单.此处在分析并联型PFC原理的基础上,进行了仿真,基于DSP控制,...     

绝缘栅双极晶体管模块过电应力的研究

通过频率试验和阻断电压试验,研究了过电应力对ＩＧＢＴ模块的影响;利用扫描电镜（ＳＥＭ）和液液晶（ＬＣ）技术,对失效模块的失效机理进行了分析;报道了试验结果及失效分析结果。