单粒子翻转效应及加固技术的测试研究

针对高能粒子入射半导体材料引发的辐射效应,从实验平台的设计对地面辐射试验进行了研究。通过对单粒子翻转效应的分析,完成评估方式的制定。实验平台通过建立数据采集系统、数据分析系统,同时考察4种SRAM型的FPGA芯片在不同辐射源以及不同强度下对单粒子产生的影响。通过辐照试验,验证了试验方法、试验系统的有效性和可靠性,并掌握了试验数据的处理方法。实验结果表明,在高强度的辐照下,单粒子翻转效应显著增多,需要采取防护措施及时修正,对FPGA芯片的使用以及选型具有参考价值。     

基于自适应粒子群的模拟电路故障诊断

为了加快模拟电路故障优化算法收敛性和优化效率,采用了一种基于自适应粒子群算法的模拟电路故障诊断方法。利用小波分解技术提取待诊断电路的测试信息作为故障特征,借助于遗传变异的思想在粒子群算法中引入"变异"理念,然后使用自适应的粒子群算法优化RBF神经网络的结构参数,实现模拟电路的故障诊断。仿真结果表明,利用自适应粒子群算法与传统的粒子群算法相比,其训练步数明显加快,扩大算法的搜索范围,从而有效提高了网络的训练速度和优化精度。     

绝缘栅双极晶体管IGBT特性与研发（二）

功率器件的不断发展，使得其驱动电路也在不断地发展，相继出现了许多专用的驱动集成电路。IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压，栅极电压可由不同的驱动电路产生。当选择这些驱动电路时，必须基于以下的参数来进行：器件关断偏置的要求、栅极电荷的要求、耐固性要求和电源的情况。图4为一典型的IGBT驱动电路原理示意     

基于故障注入的NOR Flash单粒子效应模拟方法研究

针对目前大容量NOR Flash存储器单粒子效应模拟缺乏具体操作方法的问题,本文提出NOR Flash单粒子翻转、单粒子功能中断、单粒子闭锁三种单粒子效应对应软件故障注入方法,设计适用于大容量器件的板级测试系统并进行功能验证,通过故障注入方法开展单粒子效应模拟实验。NOR Flash存储器单粒子效应测试系统包括FPGA控制逻辑、Flash检测板和上位机软件三部分。结果表明,单粒子翻转、单粒子闭锁和单粒子功能中断三种单粒子效应的软件故障注入方法均通过NOR Flash存储器单粒子效应测试系统得到验证。本文的研究可以为相关单粒子效应模拟提供参考,为分析存储器单粒子效应对电子系统的可靠性影响打下基础。     

Flash型FPGA单粒子效应测试系统设计

通过分析Flash型FPGA芯片的基本结构和应用需求,设计了针对各个FPGA功能模块的试验方法,并实现了一套单粒子效应测试系统.对Actel ProASIC3系列Flash型FPGA进行单粒子翻转（SEU）、单粒子功能中断（SEFI）以及单粒子闩锁（SEL）等各类单粒子效应进行测试,并验证抗单粒子效应加固技术的有效性.测试系统包含硬件板卡设计、FPGA逻辑设计以及上位机软件设计等过程,并引入了自动测试技术优化测试流程.最终,测试系统能够满足单粒子效应试验的要求.     

模拟电路故障的诊断及测试技术

电子技术的飞速发展,致使仪器仪表以及电子系统的结构愈发复杂,这种情况不仅包括电子元件数量的显著提升,同时也集中体现在其电路的高度密集上,在这种背景下电路运行的维护工作势必会大大提升。本文通过对模拟电路故障,以及模拟电路故障诊断中存在问题的阐述,对比分析了传统模拟电路故障诊断方法及检测技术和现代模拟电路故障诊断方法及检测技术。模拟电路存在故障是影响整个电子设备正常工作的关镑陛因素。在现在的电子设备运行中存在诸多的故障,若没有正确的诊断方法,会直接影响整个电路的安全运行。本文主要阐述了模拟电路故障定义、模拟电路故障诊断中存在的问题,并对传统的模拟电路故障诊断方法及检测技术与现代模拟电路故障诊断方法及检测技术进行了对比,明确了其中的原理及局限,在了解局限的基础上进行完善,我国电子设备技术定能走向新台阶。     

改进粒子群算法优化的SVM模拟电路故障诊断

针对粒子群(PSO)算法优化支持向量机(SVM)参数存在容易陷入局部最优的问题,通过引入新的动态惯性权重、全局邻域搜索、收缩因子和遗传算法中的变异操作,提出了一种基于改进粒子群(IPSO)算法优化SVM参数(IPSO-SVM)的改进型分类器。采用UCI机器学习库中的公共数据集Iris、Wine和seeds来测试其分类效果,结果表明IPSO-SVM分类器在分类准确率和分类时间上优于GS-SVM、AFSA-SVM、GA-SVM和PSO-SVM分类器。最后,将IPSO-SVM分类器应用于Sallen-Key带通滤波器、四运放双二次高通滤波器及非线性整流电路的故障诊断中,结果表明IPSO-SVM分类器具有较强的全局收敛能力和较快的收敛速度。     

DC/DC单粒子效应的多通道高速测控系统实现

设计了一种多通道高速数据采集测控系统,用于监测DC/DC电源在单粒子试验中发生的单粒子效应。系统基于PXIe总线构建,采用程控仪器组网方式,数据总线传输速率最高达400 MB/s。对DC/DC器件在中科院近代物理研究所的加速器上进行了单粒子效应试验,并利用本测控系统进行单粒子效应检测,结果表明,系统可有效地检测DC/DC电源的单粒子效应。未来,系统可广泛应用于宇航用国产DC/DC电源的考核工作中,应用前景广阔。     

IGBT的驱动与保护电路研究

对电力电子功率器件IGBT的开关特性、驱动波形、功率、布线、隔离等方面的要求和保护方法进行了分析和讨论，介绍了IGBT的几种基本驱动电路和一种典型的集成驱动电路的应用。     

新型双功率MOSFET管谐振驱动电路

提出一种新型双功率MOSFET管互补谐振驱动电路,对电路的工作原理、性能特性和关键电路参数设计进行分析,并建立仿真和样机实验。该驱动电路由1个变压器和6个半导体器件组成,类似反激变换器的电路结构,并且以谐振方式工作。理论分析表明,该电路具有拓扑结构和控制简单、驱动损耗低、驱动速度快、驱动电路中的开关管实现了部分软开关等优点。仿真和实验结果验证了理论分析。     

适合于电路仿真的GTO等效模型

本文介绍了一种适合于电路仿真的ＧＴＯ开关模型，该模型是根据ＧＴＯ器件的外部特性，从器件主要参数建立的等效电路。仿真和实验结果的对比说明，该模型具有一定的实用性。     

雷电通道等效仿真电路

在 VDTC雷电通道模型基础上衍生出仿真雷电通道的等效电路 ,仿真电路计算出的对地雷电流波形与原始实测雷电流波形特征参数比较吻合 ,可用于雷电研究     

雷电回击DU模型等效电路仿真

从雷电对系统产生影响的实际出发,研究了国际上较通用的雷电回击模型,将其归纳为两大类,指出了雷电回击模型的共性特点及建立理想雷击模型的基本要求。以DU模型（由Deindorfer和Uman在1990年提出的一种雷电回击模型）为基础,建立雷电通道的等效电路,在PSCAD／EMTDC上进行仿真运行,重构了雷电回击电流波形曲线,将仿真得到的对地雷电流波形与原始实测电流波形特征参数比较,证明了该等效电路用于雷电研究的有效性。     

应用于功率变换器的多绕组高频变压器模型

实施功率变换器的电路仿真时需要较精确的多绕组高频变压器等效电路模型.传统的多绕组变压器星形模型不仅存在负漏感导致的振荡问题,而且其在仿真暂态问题时存在精度较差的问题.基于对偶原理的多绕组变压器模型在仿真暂态时可以更准确,但其拓扑复杂,很难根据端口测量信息确定模型参数.该文利用数值仿真的方法分析多绕组变压器的磁场分布,研究存在交替绕制的复杂绕组结构下多绕组高频变压器的对偶电路模型及其参数的确定方法.提出利用磁路中各磁阻的磁场能量和磁通确定非线性电感的方法,使复杂模型拓扑不受端口测量信息的限制.通过施加多幅值的激励电流来确定磁路中的非线性磁阻,然后通过转换得到非线性电感.最后,将等效电路模型与多边形模型和实验结果进行比较,验证了模型的准确性.     

磁饱和式可控电抗器的等效电路及仿真分析

利用等效电流的概念得到了磁饱和式可控电抗器比较简明的数学模型。把两个完全相同变压器的一次侧绕组顺串联 ,二次侧绕组反串联 ,得到了磁饱和式可控电抗器的等效电路 ,该等效电路准确反映了数学模型所揭示的物理规律。以Matlab提供的电力系统模块集 (PSB)为平台建立了磁饱和式可控电抗器的仿真模型 ,并用其先进的算法进行了仿真分析。实例仿真结果说明本文的分析和仿真方法简捷有效     

大功率电力电子装置等效试验方法及其在电力系统中的应用

大功率电力电子装置核心组件试验的目的是验证其符合设计准则,并确保大功率电力电子装置在正常及故障条件下都能完成预定的工作目标而不至于损坏或影响到所接入的电力系统。随着电力电子装置在电力系统中的广泛应用,大功率电力电子组件的试验技术已成为电力电子技术发展和工程应用极其重要的组成部分。电力电子装置容量的日益提高使得很难直接在电力系统中进行试验,等效试验成为必然的选择。由于其自身的高度复杂性,大功率电力电子组件等效试验方法的研究通常比传统电力设备更复杂、难度更大。大功率电力电子组件试验等效分析的目的是：首先从机理上保证在一定的试验条件约束下,试验方法及试验装置产生的电流、电压、机械和热应力等应与被试电力电子装置在实际运行中所遇到的各种工况具有等价效果;其次是利用必要的试验条件对试品耐受能力作出合理的评价。文章重点对大功率电力电子装置的等效试验机理、等效试验方法和技术应用进行了全面研究,相关研究成果已成功地推动了灵活交流输电技术和高压直流输电技术的工程化进程,为电力系统电力电子技术在中国电网成功应用奠定了重要的理论基础和实验平台。     

考虑表面效应的输电线阻抗等值电路

分析电流频率变化对输电线阻抗参数的影响，提出符合物理意义的等值电路，并计算等值电路的误差。     

电力电缆局部放电检测技术的探讨

目前常规的电力电缆检测手段已经不能满足我们对电缆竣工试验及日常运行可靠性的要求。于是更多的目光集中于电缆局部放电检测的研究及探索当中,电力电缆局部放电在线监测及离线监测技术正逐步得到推广和运用。     

新型饱和铁心型高温超导故障限流器等效电路和仿真分析

基于饱和铁心型高温超导故障限流器的基本工作原理,提出了一种新型高温超导故障限流器的铁心结构和交直流线圈配置方式。通过理论分析,介绍了新型结构的工作原理,建立其等效二端口电路模型,推导出电路模型的参数,分析了交流绕组在直流回路中产生的感应电流大小。结构限流器通过缩减偏置磁路的有效长度,降低偏置电流的大小。对新型高温超导故障限流器进行仿真分析,仿真结果表明,在系统正常运行时,结构限流器对交流回路电流的影响很小,在系统发生短路故障时,能够有效、快速地将短路电流限制在合理范围内。