基于自谐振恒压钳位的线性快速关断技术（英文）

瞬变电磁法(Transiant electromagnetic method, TEM)以其探测效率高、探测深度大等优点,在中浅层地下探测领域得到了广泛的应用。但由于发射线圈本身的电感特性,导致发射电流的关断时间较长,且发射电流激发的一次场将会淹没含有浅层地质信号的早期信号。针对现有的瞬变电磁发射机存在的关断时间长,大功率发射缺少可靠有效的钳位手段的现状,设计了一种新的瞬变电磁发射机快速关断电路。使用自谐振零电压开关技术向钳位电容充能,同时设置相应的时序控制电路,最终研制完成了基于自谐振恒压钳位技术的瞬变电磁发射机一台。发射机额定发射电流20 A,关断时间从550-50μs连续可调,电流下降过程近似线性,不再按照一阶电路的指数规律下降。与现有的钳位方式相比,这种钳位方式解决了传统瞬态二极管(Transient voltage suppressor, TVS)钳位不能用于大功率场合、故障率高、小尺寸发射线圈电感量不足造成使用储能电容钳位时预充电时间过长的问题。该技术为大电流快速关断提供了一种有效的方法。     

恒压钳位高速关断瞬变电磁发射系统

瞬变电磁发射机是瞬变电磁探测设备中的重要组成部分,在大功率电流陡脉冲发射、高精度同步控制、下降沿线性度、短关断时间和关断时间测量等方面,有许多亟待解决的问题.提出了一种瞬变电磁发射系统,DSP和FPGA协同工作为系统提供可靠的驱动信号和保护措施;提出了恒压钳位电路,配合合适的阻尼吸收电路,具有关断时间短、电流下降沿线性度高和发射电流大的特点,并可提升脉冲电流前沿上升速度;提出了新颖的关断时间测量电路,测量准确简单;设计了GPS同步控制器,采用GPS与温补晶振协同工作的方式,解决了GPS短时失效的问题,提高了系统的可靠性.对发射系统做了野外实验,测试表明,系统发射电流大、电流下降沿线性度高、关断时间测量准确、同步方式精确可靠.     

智能换相控制器研究

农村变压器输出单相负载设计之初,一般按用户分配配置。但是,随着农村现代化的不断推进,变压器输出单相负载的不平衡情况越来越严重,导致个别相电压过低。此外,用电设备尤其是感性负载在过低电压下工作时会增大电流来满足功率,加剧了电流的不平衡,并降低了输出电压。针对以上情况设计了一种智能换相控制器,配合现有的换相开关,可实现配电变压器输出负载的实时平衡匹配和平衡负载,以确保电压稳定,保证可靠运行。     

电磁探头的瞬变发射电流采集电路设计

瞬变电磁仪器发射时向发射探头提供一定强度的脉冲电流信号,测量电路对探头的发射电流实时监测并把数据上传。所设计的电流采集电路利用了大功率电阻对发射电流信号进行取样,然后把电压信号输入放大器进行减法、加法运算得到可表征电流强度的电压模拟信号。因电路设计把数字地和模拟地进行隔离,又采用线性光耦变送模拟信号,最终输出到单片机处理器A/D端口,进行软件编程实现了处理器对电流信号的实时采集。电流采集电路进行了实验测试并验证此种技术方案可行,在对电磁探头进行发射性能检测时可利用此电路记录发射电流。另外,在研制瞬变电磁测井仪器时,此项电流信号采集技术可向仪器的电路方案设计提供一定的科学借鉴。     

电磁发射电源叠层母排设计

瞬变电磁法是地质探测中广泛应用的有效方法。利用瞬变电磁法通过阶跃电流产生一次磁场,分析地下导体感应的二次磁场的频谱进而实现地质探测。通过仿真并实物搭建了电磁发射系统的整流、逆变电路,完成了双极性脉冲电流的输出,并分析了开关器件关断时刻电压尖峰的产生过程。通过更换直流母线测试了开关器件关断时其两端电压尖峰的变化,通过实验数据分析不同连接方式对尖峰的影响。由于叠层母排具有低电感特性,通过研究不同因素对叠层母排杂散电感的影响,设计了一套叠层母排来实现开关管电压尖峰的抑制。为了进一步提高发射源功率密度、降低缓冲吸收电路的要求,研究直流母线的设计与优化,具有良好的应用价值。     

高压直流UPS电源的研究

针对传统通信基站UPS供电电源存在的系统结构复杂、电源效率低、可靠性差的问题,研究采用了一种两级结构的高压直流UPS电源。在电路结构方面,电源前级采用了T型三电平整流电路,改善了输入功率因数和输入电流THD;后级采用了输入串联输出并联型全桥电路,并采用交错并联技术,减小了输出电流纹波。在控制方面,引入了负载电流前馈控制,提高了电源的动态响应速度,保证电源在负载剧烈波动时输出电压纹波很小。研究结果表明,高压直流UPS电源的最高效率为96%;其负载突变时恢复时间小于200μs,电压波动小于5%,动态响应快,输出特性好。     

基于改进Buck-Boost斩波电路的无功补偿器设计

针对电网中大量感性负载的投入使用造成电压降低和畸变的问题,以及现有无功补偿装置存在的不足,提出了一种新型的交流斩波无功补偿器.以改进后的Buck-boost交流斩波无功补偿器为研究对象,分析了交流斩波无功补偿的工作原理、补偿特性以及拓扑结构,通过状态空间方程建立了Buck-boost电路在不同工作状态下的数学模型,推导出补偿电流与占空比之间的关系.在此基础上,利用瞬时无功功率理论检测办法以及直接电流控制策略,搭建了Matlab仿真模型以进行实验验证.研究结果表明,基于直接电流控制的改进Buck-boost交流斩波无功补偿器可以实现对电网侧无功功率进行实时、动态补偿,具有潜在的实用价值.     

一种三闭环无功补偿发生器的设计

提出了一种基于三相电压型PWM整流器结构的功率电压电流三闭环无功补偿发生器,可以实现对负载和系统中无功功率进行实时补偿,提高系统运行的功率因数,改善电能质量。分析了该无功补偿发生器SVG的电路结构和数学模型、电流检测方法,以及三闭环控制的构成。通过仿真验证了该SVG系统的可行性。     

触点电弧的抑制方法

电弧消蚀开关和继电器触点的表面会向空间幅射和经电路传导射频瞬态电能。这种电能可使灵敏逻辑电路和通讯电路损坏或工作失常,并影响触点的使用寿命。阻止触点产生电弧的方法很多,但任何一种方法都会使感性负载释放所储磁能的时间增长。现介绍国际上常用的九种无源消弧二端网络如下。 1.二极管二极管并接在负载上(见图1),当开关触点闭合时,二极管截止,但触点断开时,二极管为感性负截中能量的释放提供了低阻通路。     

基于Wilson电流镜的CCCⅡ电路

提出了双端输出Wilson电流镜及基于Wilson电流镜的双极型CCCⅡ电路。分析了电路的工作原理，给出了实验结果。该CCCⅡ电路具有电压及电流传输精度高，电流输出电阻高、输出电流稳定的优点。     

磁流变阻尼器的电流驱动器的设计与测试

动态响应时间是磁流变阻尼器的一个重要指标，它与驱动电路的形式密切相关。相对于电压源驱动，电流源驱动能显著缩短磁流变阻尼器线圈中励磁电流的瞬态响应过程。本文采用PWM开关方式设计了一种用于汽车磁流变阻尼器的电流驱动器，并连接实际磁流变阻上升响应时间约为3．10ms，阶跃下降响应时间约为13．20ms。     

基于电磁感应技术的自动化修正装定系统仿真分析

目前设计的自动化修正装定系统负载电压损耗较大,导致修正距离不足。为了解决上述问题,基于电磁感应技术设计了一种新的自动化修正装定系统,对系统的硬件和软件进行设计。硬件选用全桥逆变器进行数据传输,利用全桥逆变器实现快速切换,产生信号,通过整流器实现发射器电流交换。在接收电路内部加入稳压芯片,确保芯片内部的电压输出值始终为稳定值。通过数字通信、数据编码和电磁感应实现自动化修正装定系统软件工作流程。仿真实验结果表明,基于电磁感应技术的自动化修正装定系统能够有效降低负载电压损耗,扩大修正距离。     

一种带辅助支路的移相全桥ZVS-PWM DC/DC变换器

提出一种带辅助支路的移相全桥零电压PWM变换器,分析该变换器的工作原理,讨论了电路的参数,并进行了软件仿真和实验验证,仿真和实验结果表明增加的辅助电路不仅能够有效地使超前臂在全部负载范围内实现零电压开关,而且保证了滞后臂在全负载范围内实现零电压开关.     

浅谈基于UC3875的电力操作电源的设计

以零电压零电流软开关(ZVZCS)全桥变换电路为基础,整流电路采用倍流整流的工作方式,采用UC3875芯片为控制核心,设计了一套电力操作电源系统.该系统所有功率器件均工作在软开关状态,并且有较大的软开关工作范围,获得了满意的结果.     

超高频感应加热电源逆变器负载拓扑的研究

针对兆赫级超高频感应逆变器中器件开关损耗大和感应加热负载变化大等问题,引入了一种新颖的双管超高频谐振逆变器,该谐振逆变器能够很好地处理兆赫级逆变电源电路上的寄生电感和寄生电容对电路的影响,实现了开关管零电压关断、零电流零电压开通,能极大地减少开关管的开关损耗;分析了该拓扑在负载为感性、阻性、容性条件下逆变器的工作状态以及该拓扑在4种经典逆变器负载条件下零电压软开关的状态和范围。最后,以LLC逆变器负载设计了1 MHz谐振逆变器的样机。研究结果表明LLC逆变器负载更适合该谐振逆变器。     

精密大电流源研制

利用功率运算放大器设计了一种工作于400Hz的精密大电流测试用线性电流源。电路采用电压控制电流源的基本拓扑形式,采用多个运算放大器并联的形式获得大电流输出。主放大器添加了必要的相位补偿反馈环节,确保电路稳定工作于阻性和感性负载的情况。对从放大器添加噪声补偿,确保从放大器的稳定工作。最终实验结果表明,在普通散热条件下,该设计能够获得稳定的大于7A的400Hz的正弦大电流输出。     

永磁同步电机电流前馈与电压补偿法的研究

由于电动汽车的驱动电机及其控制驱动器属于大功率感性负载,在工作时容易对其他车载电器及电子产品产生传导干扰与辐射干扰,因此提高控制系统及其算法的品质,有利于提高系统的性能和电磁兼容性,也有利于提高整车的电磁兼容性。文章介绍了利用电流前馈调节和电压补偿法提高电动汽车用内埋式永磁同步电机(IPMSM)控制器的控制性能和电磁兼容性的方法,在控制算法中增加了电流前馈调节和电压补偿环节,并利用MATLAB/Simulink对系统的控制算法的可行性和正确性进行了仿真与验证。     

两表法和三表法测量三相电路功率

三相电路功率的测量是三相电路分析的重要内容。详细讨论三表法和两表法测量三相电路功率的问题。在三相三线制中,依据二表法测量三相电路有功功率的原理,分析和讨论了在采用二表法测量三相三线制有功功率时,电路中各线电压和线电流之间的关系。分析三相三线制供电的三相对称负载,一表法测三相负载的总无功功率接线方法。总结了两表法和三表法各自的适用范围及功率表读数在不同接线方式下的物理意义,指出了它们的联系与区别。     

电动机节电控制器

DJ型三相异步电动机节电控制器,是利用一种电子装置不断检测电动机的负载和电源电压的变化,来控制电动机主电路上的双向可控硅,自动调节电动机的输入电压值,达到提高功率因数、降低损耗、提高效率、节约电能的目的。大家知道,电动机是一典型的电感性负载,其电流i落后于电压u一个相位角ф,如图1所示。当电动机所拖动的负载增大时,相位角ф自动减小;反之,负载减小时,相位角ф自动增大。当电源     

基于Wilson电流镜的CCCⅢ电路

提出了双端输出W ilson电流镜及基于W ilson电流镜的双极型CCCⅡ电路。分析了电路的工作原理,给出了实验结果。该CCCⅡ电路具有电压及电流传输精度高,电流输出电阻高、输出电流稳定的优点。