基于现场总线的高隔离度可调直流电源嵌入式控制器设计

模块级联是用于绝缘实验所需的高性能对称双极型矩形波脉冲电源的一种方法,为实现级联,需要有能够协调工作的高隔离度直流电源;设计出嵌入到各电源的板级嵌入式控制器BEC(Board-level Embedded Controller),使各BEC作为从节点利用RS485接口和ModBus协议与嵌入式主控制器EHC(Embedded Host Controller)构成一个主从式现场总线网络,并在主节点EHC的控制下协调工作;利用BEC内的STM32F103C8处理器产生隔离DC-DC桥的互补PWM控制信号和高隔离输出电压,并进行电流和输出电压的隔离检测;由基于电流切换的变参数增量式数字PI算法来确定脉冲宽度值,产生Buck调压电路的闭环PWM控制信号,实现输出电压的调压和稳压控制;实验结果表明该嵌入式控制器能够满足级联式对称双极型矩形波脉冲电源对高隔离度可调直流电源的需要。     

基于聚类算法的脉冲电压绝缘老化实验漏电流检测方法

在绝缘加速老化实验中,一般将漏电流作为绝缘失效的判别标准。为了从回路电流检测信号中去除电容过渡过程电流从而获得漏电流值,设计一种基于相邻采样点距离进行漏电流判别的聚类分析算法。在双极性高频方波脉冲下电容过渡过程电流主要集中于方波脉冲边沿５τ以内,１０τ后过渡过程基本结束,此后试样的回路电流可看为漏电流。据此电流变化过程及对应的数值关系,采用聚类分析的方法从采样周期数据中分类出漏电流数据,最后对漏电流数据求取平均值。仿真结果表明,在采样周期为５１个以上时,采用该聚类分析算法得到的漏电流检测值相对误差在２％以内,可以有效去除电容过渡过程电流和随机噪声对漏电流检测的影响,较好地满足脉冲电应力绝缘寿命加速老化实验的要求以及提高实验结果的可靠性。     

脉冲电应力下电气绝缘劣化程度在线检测方法初探

为满足PWM调速等脉冲电应力下电气绝缘材料劣化程度和剩余寿命在线评估需要,研究不同劣化程度下绝缘材料漏电流及其变化规律。首先利用脉冲电应力加速老化实验装置通过加速老化寿命实验测试绝缘薄膜试样在该加速应力条件下的平均寿命和最低寿命,然后依据寿命模型制作一批经过预老化的试样,通过降低脉冲幅值和保持加速因子频率不变的方法适当延缓预老化试样劣化速度,实验表明在观察区间内漏电流质心与初始漏电流的偏离度、漏电流与观察区间质心的离散度、漏电流的变化斜率都与劣化相关联,以这三个参数定义的绝缘劣化度可以较好的描述绝缘性能的劣化程度。