放大器非线性失真测量装置的设计与实现

该文设计了一种放大器非线性失真测量装置,以晶体管放大电路作为基本电路,采用STM32F103RET6作为控制器,控制器输出电平给电压转换电路控制模拟开关,通过液晶触摸屏按钮使放大器输出无明显失真波形和4种非线性失真波形。控制器采集被测信号进行傅里叶变换得到基波和各谐波对应的幅值,计算信号总谐波失真THD值并显示。该系统可以准确测量频率为0.1 Hz～10.0 kHz、峰峰值为20 m V～5 V的信号。实测结果表明系统稳定可靠,精度高,具有较好的实用价值和应用前景。     

有源电力滤波器数字控制系统的研究

对有源电力滤波器全数字化控制系统的总体方案进行了设计,并联电压型三相有源电力滤波器主电路直流侧电容电压保持恒定,同时输出电流跟踪指令电流信号,详细设计了过零同步信号产生电路,并且利用PWM控制信号直接控制开关器件的导通与关断.谐波电流检测采用了瞬时无功功率理论的检测方法.最后用Matlab对有源电力系统搭建了模型并且进行了仿真,仿真结果验证了谐波电流检测方法的有效性及控制方案的可行性,可以更好地实现动态抑制谐波和无功补偿,并且整体设计精简了外设,能实现更多的控制算法.     

光斑位置检测系统中自动增益控制电路的设计与实现

文中设计了一种应用于激光通信光斑位置检测系统的自动增益控制(AGC)电路。该电路采用数字式增益控制、两级放大实现,第一级为可变增益放大电路,用于实现对放大电路增益的控制并将电流信号转换为电压信号,第二级为固定增益的反向放大电路,实现对电压信号的反向,以满足A/D转换对模拟输入信号的要求。实验结果表明,该放大电路可以实现对9 n A~90μA的输入电流的线性放大,总增益可控动态范围为94~154 d B,在增益为154 d B时,输出总噪声为85.2μV,满足光斑位置检测系统对放大电路低噪声、高增益、宽动态范围的需求。     

一种单极性输入双极性输出压控恒流源

本文提出了一种在输出级仅采用单电源即可得到所需的单极性输入双极性输出的压控电流源(VCCS).它由与输入控制电压同步的触发器控制四模拟开关阵列的开关转换来选择输出极性.其V/I转换系数、带负载能力(包括输出电流的大小及负载电阻的大小范围)可以通过合理设计电路有关参数来实现.实验证明,该电路有良好的线性及稳流特性.     

电流/频率转换电路综合测试系统研究

为了能够快速准确地测量惯性导航系统中的惯性组件电流/频率转换电路(I/F转换电路)的性能参数,文中设计了一套I/F转换电路测试系统。由程控恒流源对被测系统提供恒值电流信号、正弦电流信号以及瞬态阶跃电流信号,通过设计的频率测量电路对其输出的频率信号进行精确的测量,实现了对I/F转换电路的静态、动态、暂态3种响应特性的分析。     

基于DSP的有源电力滤波器数字控制系统

对基于TMS320F240 DSP芯片的有源电力滤波器数字控制系统进行了研究.采用ip、iq运算方式得到负载电流中的谐波电流作为指令信号,然后通过三角波比较法产生PWM信号,以控制主电路开关器件的通断产生实际的补偿电流.设计了谐波电流检测电路、驱动电路以及主电路等硬件部分,给出了产生指令信号和PWM信号的软件流程.实验表明该系统具有良好的实时性和准确性.     

高功率CO_2激光器的高压接收控制装置

本论文涉及用于高功率CO_2激光器的高压接收控制装置,包括顺序连接的恒率电源、光纤接收器、DAC数模转换器、模拟开关、运算放大器模块和功率放大器;所述恒率电源用于将外部交流电转换成直流电,为光纤接收器、DAC数模转换器、运算放大器模块、模拟开关和功率放大器供电;所述光纤接收器用于接受外部光纤信号,并转换为数字信号送至数模转换器;所述数模转换器用于将串行输入的数字信号转换成模拟电流输出信号,输出至模拟开关。本装置结构简单,操作方便,本身消耗的功率小,运行成本低,可在多种复杂环境下使用。     

辐射监测的微弱电流测量I-V转换技术

针对辐射测量中电离室输出极其微弱的电流信号,研发一种弱电流测量技术。利用高输入阻抗运算放大器设计了用于微弱电流测量的I-V转换采样电路和带有T型网络的I-V转换采样电路,分析研究了I-V转换电路的特点,计算分析T型网络的I-V转换采样电路的灵敏度。通过T型网络,选用高稳定输入阻抗运算放大器和高稳定反馈电阻,提高了测量灵敏度。设计电路满足辐射粒子所致的电离室输出电流为10-14A数量级时的弱电流测量。     

基于移相控制的压电陶瓷驱动器设计

为解决开关式压电陶瓷驱器输出电流失真,纹波大等问题,设计了一套基于移相控制的压电陶瓷驱动器.主电路拓扑上采用多路半桥并联结合LCL滤波器电路,并采用移相控制,对拓扑和控制方法进行了仿真,通过了实验验证.实验结果表明:当负载电容为5μF,输入信号幅值为0～9.5V,频率在5kHz～2kHz范围内,驱动器能以良好的动态性能...     

数字比例阀先导级输出压力调节特性研究

用高速开关阀组建数字比例阀的先导级,通过对高速开关阀的输入电流脉冲信号进行调制实现对先导级输出压力的比例控制.建立了先导级输出压力比例控制的数学模型,分析了脉冲调制方式和先导级各油路液阻对输出压力调节特性的影响,利用AMESim组建先导级的仿真模型.仿真结果可为先导级的设计提供相关参考.     

基于模块化多电平的统一潮流控制器拓扑设计

为了降低模块化多电平换流器的开关频率,提出了基于模块化多电平(MMC)技术的新型统一潮流控制器(UPFC)的拓扑结构,将调制技术与子模块电容电压均压技术相结合,提出了一种可有效减低开关频率的脉宽调制方法。在对模块化多电平换流器环流问题分析基础上,提出了环流抑制控制器的设计思路。仿真结果表明,该控制器可在不增加桥臂电抗的前提下减少桥臂电流中的谐波成分,提高波形质量,同时降低各子模块电容电压波动,具有一定的工程意义;该拓扑结构具有模块化程度高、可靠性好、便于维护及容量拓展等特点,是一种极具发展潜力的拓扑结构。     

一种移相全桥ZVZCS PWM DC_DC变换器的研究及改进

针对零电压零电流开关（ZVZCS）全桥变换器在轻载情况下,超前臂零电压开关（ZVS）效果不佳的问题,对其进行了改进,增加了由2只电容器及1只电感器组成的辅助电路;讨论并提出了一种基于两个独立变压器串联的带辅助电路的新型高效ZVZCS全桥变换器。该变换器的超前臂实现了零电压开关,滞后臂实现了零电流开关（ZCS）。仿真试验结果证明：该方法改善了超前臂ZVS效果不佳的缺陷,同时该变换器是简单可靠的。     

准谐振开关电源工作频率的研究

准谐振(QR)开关电源应用谐振原理实现开关管零电压导通,从而减小开关损耗.由于电路工作在临界导通模式,电源工作频率会随输入电压及负载的变化而变化,给设计工作造成一些困难.为确定变换器的工作频率,首先从准谐振零电压反激式软开关电源的原理入手,分析了开关周期中开关管漏、源级电压的变化,建立了各阶段时间与电路参数之间的关系,...     

汽车发电机双三相波绕组的分析和设计

为提高汽车发电机的绕组性能,以96槽16极爪极电机定子绕组为例,分析和设计了一种由两组三相波绕组构成的定子绕组。通过Ansoft有限元分析软件,对该绕组通入三相对称电流产生的气隙磁场和总谐波畸变率值(THD)进行了计算分析,并与传统三相波绕组的整距和短距接法的结果进行了比较。分析比较结果表明,采用该方法生成的三相定子绕组产生的磁场波形和谐波含量都满足设计要求。按该设计方案生产的汽车发电机绕组实物图验证了该设计方法能满足大功率和结构紧凑的要求。     

永磁同步电机无差拍直接转矩控制系统研究

针对传统永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)中存在的磁链、转矩脉动大、开关频率不固定等问题,提出了一种永磁同步电机的无差拍直接转矩控制(DB-DTC)方法,在离散化电机方程基础上利用无差拍控制原理计算出电压矢量,并结合了空间矢量调制技术(SVM)产生开关信号控制电机运行。同时针对离散系统运算耗时所带来的控制周期的误差,进一步基于永磁体同步电机数学模型,提出了一种电流观测器以预测下一控制周期的电流值,目的是准确估计定子磁链和转矩。研究结果表明,所提出的PMSM DB-DTC不仅继承了传统DTC动态响应快的优点,而且能极大程度地削弱定子磁链和转矩的脉动,该系统具有良好的动静态性能,电流观测器能预测定子电流,确保了PMSM DB-DTC系统的控制精度。     

电梯门机伺服系统谐波抑制策略仿真分析

电梯门机伺服控制系统的谐波不仅使电机产生机械振动,缩短了电机使用寿命,而且影响系统的正常工作。为了解决电梯门机伺服控制系统中存在的谐波问题,提出了一种采用可变频率载波的正弦脉宽调制(SPWM)方法来抑制谐波的策略,从三相静止坐标系下永磁同步电机(PMSM)的数学模型出发,对电梯门机谐波产生的原因进行了分析,并在Matlab仿真平台上进行了实验验证。实验结果表明,该方法抑制了电梯门机谐波,使电机定子电流波形趋于平滑,提高了电机的稳定性。     

峰值控制交错并联Boost PFC的设计

功率因素校正(PFC)技术已广泛的应用于各类电力电子装置当中。为了实现功率因数校正技术在较高功率场合的应用,提出了一种基于峰值电流模式控制的交错并联Boost PFC变换器。首先分析了在电感电流连续模式下交错并联Boost PFC电路的工作原理,然后利用状态空间平均法建立了主电路的数学模型,在推导了峰值电流闭环控制传递函数的基础上详细分析了闭环控制器的参数选取。最后试制了一台1.2 kW交错并联Boost PFC样机。试验结果表明,该变换器具有良好的功率因数校正效果。     

光伏反激并网微型逆变器THD性能仿真研究

针对光伏反激并网微型逆变器的输出功率随着太阳能电池输出功率不断地变化,且在逆变器的输出功率比较低时并网输出电流的总谐波失真(THD)指标不能满足并网要求的问题,研究利用PI准谐振控制器对光伏反激并网逆变器进行了并网控制。通过运用状态空间平均法建立了光伏反激并网微型逆变器的数学模型,基于该数学模型建立了仿真模型,对传统的PI控制器与PI准谐振控制器的控制性能进行了仿真分析。研究结果表明,在不同输入电压、负载条件下,采用PI控制器的逆变器输出并网电流的THD较大,不能满足并网要求;而采用PI准谐振控制器时THD均小于5%,能满足并网要求,从而验证了新控制方法的有效性。     

迭代控制在动态电压恢复器控制策略中的应用

根据动态电压恢复器(DVR)控制系统设计的要求,提出了基于迭代控制的前馈控制方法.经仿真实验验证,该方法可在稳态下较好的补偿谐波电压,提高了DVR控制系统的动态响应速度.     

基于TMS320F2812的光伏并网发电模拟装置

为实现模拟光伏并网系统的功能,并集逆变、相位频率跟踪和最大功率点追踪等功能于一体,设计了以TMS320F2812为系统控制核心的控制系统,实现了太阳电池的最大功率点跟踪（MPPT）,其逆变器使用SPWM控制方式和软件PI调节器,将直流电源快速逆变为50Hz的标准单相正弦波交流电源。研究结果表明,该系统具有效率高、并网波形总谐波失真低、跟踪性能优异、抗干扰措施和保护功能完善的特点,为进一步开展大功率并网发电实验奠定了很好的基础。