磁悬浮盘片开关功率放大器的研究

磁悬浮盘片能否实现稳定悬浮并具有良好的性能,与功率放大器性能的好坏密切相关.提出了以电流型PWM控制器SG3524为控制核心,用电流传感器LA-28NP检测电流,并进行放大作为反馈信号,在此基础上设计了PWM开关功率放大器.对样机进行了实验,其结果表明,该功率放大器具有良好的动静态性能.     

基于三电平PWM开关功放磁推力轴承控制系统

针对磁悬浮推力轴承控制系统的特点和要求,设计了三电平PWM开关功率放大器,对其输入、输出信号跟踪等特性进行分析,并对磁悬浮推力轴承转子运动控制系统进行仿真。仿真结果表明,采用三电平PWM开关功率放大器可以有效降低电流纹波,缩短电流响应时间,并显著提高转子控制系统的精度。     

一种用于有源磁悬浮轴承的基于采样一保持策略的开关型功率放大器

对用于有源磁悬浮轴承的连续型功率放大器与开关型功率放大器作了简单的比较．给出了采样-保持策略用于开关型功率放大器设计的基本思想．对基于采样-保持策略的开关型功率放大器的动态特性进行了分析,认为采样-保持策略对于提高有源磁悬浮轴承中的电流响应速度是有利的．     

一种用于有源磁悬浮轴承的基于采样—保持策略的开关型功率放大器

对用于有源磁悬浮轴承的连续型功率放大器与开关型功率放大器作了简单的比较。给出了采样－保持策略用于开关型功率放大器设计的基本思想，对基于采样－保持策略的开关型功率放大器的动态特性进行了分析，认为采样－保持策略对于提高有源磁悬浮轴承中的电流响应速度是有利的。     

磁力轴承控制系统功率放大器研究

功率放大器是磁力轴承控制系统的一个重要组成部分,是影响磁力轴承性能的关键部件。针对磁力轴承的特点,从提高功率放大器的电流响应速度和能量转化效率出发,对功率放大器的控制电路和功率电路进行了研究,并研制了一台容量为12.4kVA的采样保持型磁力轴承功率放大器。实验结果表明,该功率放大器具有电流响应速度快、能量转化效率高等优点。     

基于SEPP的音频功率放大器的研究

介绍基于SEPP的音频功率放大器的工作原理,分析音频功率放大器电路中输出晶体三极管的激励方式,提出电流反馈型功率放大器的设计方法,采用共模抑制电路及互补对称的两套闭环电流输出控制系统.实验结果表明,该设计方法达到了功率放大器大功率、低失真、宽频响的性能指标要求,优点是调整方便,偏置电压稳定性高,不需要静噪.     

基于C#的功率放大器芯片电流监测系统

为了在高温试验条件下对芯片进行实时的电流监测,利用C#编程语言和相应的供电设备与环境设备搭建功率放大器芯片(PAC)电流监测系统。该系统针对自行开发的功率放大器芯片的电流监测需求设计,利用通用串行总线集线器装置,配合通用串行总线、通用接口总线建立设备间的通信。综合面向对象编程技术、动态界面编程技术、虚拟仪器软件结构、串口通信技术,实现供电设备任意设置、多台设备同时控制、电流数据自动记录、监测数据实时显示、电流异常警告等功能。结合测试系统中的温度设备,对芯片进行高温寿命试验。经检验,该系统使用简单、实时性好、准确性高,满足功率放大器芯片的电流监测需求。     

磁悬浮轴承功率放大器的研究

主动磁悬浮轴承中的功率放大器可以看成是一个电流跟踪系统 ,其性能的好坏对磁悬浮轴承的性能有着重要影响。从线圈数学模型、功率电路拓扑结构、直流母线电压、电流控制器几个方面对功率放大器进行了讨论与分析 ,并对一单自由度磁悬浮实验系统的电流控制进行了仿真研究。     

电磁超声相控阵大功率高频激励源设计开发

为实现电磁超声相控阵在埋地钢质管道内超声波能量聚焦,增强管壁缺陷检测精确度,基于射频理论及DE类功率放大器技术,提出了一种电磁超声相控阵多通道大功率高频激励源设计方法.通过现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)数字延迟方式对采样时钟进行精确控制,以实现激励源多通道脉冲序列时序和相位的延迟.采用光纤隔离脉冲信号以及电源隔离转换参考电位,有效解决了激励源高频"浮栅"驱动问题.研究了DE类功率放大器开关管和放大电路的工作特性,并基于Pspice软件建立了DE类功率放大器仿真模型,实现了对放大电路元件参数的优化和性能指标的验证.实验结果表明:设计开发的激励源能够实现1 ns延时精度的脉冲序列,当工作频率为1.1 MHz以及工作电压为300 V时,电磁超声阵元输出的交变电流峰峰值为20 A,输出功率为1.5 kW,从而满足电磁超声相控阵检测技术的要求.     

多载波发射机设计与实现

根据目前常见的几种发射机结构,针对TETRA数字集群通信系统提出发射机指标,设计了一种数字中频发射机。该发射机可以实现多载波信号宽带发射,并且通过采用数字预失真(DPD)技术大大降低对发射机射频模块和功率放大器的要求。     

DSP在数字化电力测量系统中的应用

针对电容式电压互感器的电力电压测量中,电容分压器驱动负荷能力小、大负载时测量不准确这一现状,文中提出了一种应用于电压互感器二次测的基于数字信号处理器(DSP)的数字化高精度信号放大系统.采用数字化逆变器来实现电力系统正弦电压信号功率的放大,利用DSP的高速处理能力,实现了逆变系统的高性能和高精度.并在其软件中采用了用于电流预估计的PI控制算法和电压电流的双环控制.实验结果表明,该数字化电力电压信号放大器精度高、性能良好.     

数字化电力电压测量信号放大系统研究

在基于电容式电压互感器（CVT）的电力系统电压测量中CVT二次侧的带负载能力弱，导致在
大负载时测量不准确。为了解决这一问题，提出一种应用于电压互感器二次测的基于数字信号处理器（
DSP）的数字化高精度信号放大系统。采用数字化逆变器来实现电力系统正弦电压信号功率的放大，利用
DSP的高速处理能力，实现了逆变系统的高性能和高精度。数字化逆变器的控制采用TMS320F240芯片来实
现，在其软件中采用了用于电流预估计的PI控制算法和电压电流的双环控制。实验给出了输入电压信号和
输出放大后电压的比较波形，结果证明了该方法的正确性。     

基于电流特性的主动磁轴承电磁线圈故障诊断

磁悬浮轴承因其优异的性能得到了广泛应用,但电磁线圈的故障可能导致转子失控,从而造成严重后果。提出一种应用于磁悬浮轴承的在线电磁线圈故障诊断方法,通过建立数字开关功放输出电流的数学模型,获取其电流输出特性,从理论上分析线圈发生故障对输出电流变化率的影响;建立两态调制下的Matlab/Simulink模型,进行了仿真验证,证明了方法的理论可行性;设计基于电流过采样的故障诊断方案以及相关算法,搭建基于数字信号处理器(digital signal processor, DSP)的数字开关功放试验平台,进行了相关线圈故障的在线检测试验,结果证明了本研究方法的有效性。     

基于MSP430-G2553单片机的直流电子负载设计

直流电子负载系统是基于MSP430-G2553单片机的直流电子负载．主要由核心控制电路（单片机）、功率控制电路、电压采样电路、电流采样电路、集成运放电路、LCD显示电路、报警电路和过压保护电路等组成．通过键盘电路输入设置电流值,单片机输出PWM信号,经内部D／A转换电路,把数字信号转换成模拟信号,以及集成运放后控制功率控制器件的导通,从而改变外接被测电源设备流过电流的大小．具有实时显示电压和电流、过压保护等功能．     

新型Doherty功率放大器

为了实现Doherty功率放大器的高效率和线性,提出了多级Doherty结构、集总Doherty功率放大器、DSP控制的Doherty功率放大器。在三级Doherty结构中,采用高效的GaN HEMT器件和数字预失真线性化技术,在最高功率和回退过渡点的效率,可提高到60%以上。在集总Doherty功率放大器中,最高输出功率下功率效率为52%。     

最小二乘估计在数字预失真系统中的应用

由于功率放大器本身的非线性原因,导致信号带外产生频谱,从而造成带内失真和邻道干扰,效率较低.采用最小二乘估计,将传输信号先经过带记忆效应的多项式预失真结构,再经过放大器,可以提高功放的线性度,降低信号失真和邻道干扰.仿真的实验结果表明,这种采用最小二乘估计的预失真处理可以使带外杂散降低20 dB左右,从而提高了功放的效率.     

基于DDS的新颖多功能程控电源的设计

多功能和数字化控制是现代电源技术发展的重要方向. 本文设计了一种新颖的高精度、多功能程控电源. 系统采用模块化设计,主要包括信号发生器、恒流源、多功能程控调节电路、功率放大器和触摸式液晶显示屏等模块. 设计的电源,既能提供±15 V的稳压电源,并实现0~1 200 mA的可编程恒流输出;也能作为高精度信号发生器输出0~100 kHz的正弦波、三角波和0~10 kHz的方波甚至是任意波形的功率电源,达到一机多用,减少实验室仪器设备数量、节省实验桌面空间的目的.     

高精度数字化称重传感器系统研究

通过分析电源供电方式对测量精度的影响,采用间歇式恒流源对称重传感器供电,设计了基于滤波器和仪用放大器的信号调理电路,采用串行20位的模数转换器,按肖维勒准则剔除奇异数据,对数字化称重传感器系统进行优化.试验结果表明：高精度数字化称重传感器系统具有称重精度高、温度漂移小、灵敏度高的特点,为模拟称重信号的高精度数字化提供了一种解决方案.     

电磁超声用大功率高频激励源研制

为了提高电磁超声换能器的换能效率,采用大功率高频激励源是一种有效的解决方法.针对提出的一种DE类射频功率变换器技术,建立了DE类射频功率放大器拓扑结构及其电路参数的设计方法.通过对DE类功率放大器电路仿真分析,利用TMS320F2812型数字信号处理器( digital-signal-processing,DSP)作为主控芯片,结合外围温度传感器、电流传感器、电压传感器实现了大功率高频激励源的驱动控制.通过选取UCC27531作为金属氧化物半导体盗效应管( metal-oxide-semicondutor-field-effect-transistor,MOSFET)驱动芯片,并以IRFP460作为开关器件构建变换器主电路,实现了功率MOSFET的高速驱动.实验结果表明：基于DE类谐振变换器设计的激励源,工作状态稳定,性能指标达到最大输出功率1.1 kW、负载电压峰峰值约270 V、负载电流峰峰值约26 A、最高输出频率1 MHz,能够满足电磁超声换能器的工作要求.     

几种放大器的程控增益电路设计

对直流放大器、音频功率放大器和宽带放大器设计时的主要难点进行了分析,给出了对相应的运放参数及类型的要求．结合3种放大器各自的特点,设计了相应的由DAC0832衰减器、X9C503数字电位器和AD603集成压控增益运放为核心构成的一种程控增益控制方案,使得采用数字化手段控制模拟量放大成为可能．