基于PXI总线的矩阵开关模块设计

针对现有通用性自动测试系统中矩阵开关体积大、性价比低、可靠性以及通用性差等问题,设计了一种基于PXI总线的继电器矩阵开关模块.该矩阵开关模块采用FPGA实现核心控制逻辑,采用Altera公司提供的基于SOPC Builder的IP核实现PXI总线接口逻辑,该设计不仅节省了电路板的面积,还省去了购买接口芯片的费用.利用NI公司的LabWindows/CVI虚拟仪器软件编写驱动程序以及仪器软面板设计,该设计不仅集成度高、人机界面友好,还使得调试方便.该矩阵开关已得以实现,具有占用空间小、成本低、通用性强等特点,可广泛应用于基于PXI总线的通用性自动测试系统中.     

固态切换开关触发控制单元的研究

为了保证固态切换开关在切换过程中晶闸管阀能准确无误地导通,设计了一种固态切换开关触发控制单元.首先,介绍了固态切换开关结构组成及工作原理和该触发控制单元结构组成及功能.其次,对该触发控制单元的核心模块逻辑回路的功能及工作时序做出了详细的阐述,介绍了触发控制单元重要模块电压检测回路的工作原理,提出了一种过电压保护电路,该...     

智能建筑安防智能电子开关的设计与实现

针对智能建筑安防系统,设计并实现了一种智能电子开关,通过AT91SAM9263微处理器提供一个低功耗、低成本且高性能的应用微处理器解决方案,从而避免应用智能建筑安防智能电子开关图形界面、数据密集型过程中依据ARM9的传统微控制器所出现的弊端。利用模拟量采集模块将传感器的模拟信号转换成计算机能够识别的数字信号,同时发送至AT91SAM9263中完成分析及判断。通过开关量输出电路完成储能位置、智能电子开关通断等开关量信息的采集。利用通信模块将RS 485接口与智能建筑安防系统相连接,组成测试调试系统,从而完成调试以及检修。当出现负载短路或过电流的情况时,通过保护电路模块实现智能建筑安防智能电子开关的硬件保护及软件保护功能。软件设计过程中,对智能建筑安防智能电子开关进行了详细分析,并给出了智能电子开关的程序代码。仿真实验结果,验证了系统的可行性和实用性。     

基于MiniISA总线的厂用电快速切换装置的研发与应用

为了提高厂用电快速切换装置的硬件扩展性和功能通用性,提出了一种基于MiniISA总线的厂用电快速切换装置的设计方案,核心设计思路是将系统主模块、模拟量输入模块以及开关量输入输出模块等通过现场可编程门阵列(FPGA)构成基于MiniISA标准的智能总线接口,从而可以大大提高各模块之间的数据交换速度,并使装置模块可根据不同应用场合自由组合和扩展.借助于MiniISA总线结构不仅能满足快切装置可靠性和通用性的要求,而且能缩短开发周期,更易于后期的维护和升级.     

桥臂复用型模块化多电平换流器的拓扑及控制研究

针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的轻型化需求,提出一种具备子模块高利用率的桥臂复用型模块化多电平换流器(arm multiplexing MMC,AM-MMC)。通过将相单元划分为上桥臂、复用桥臂和下桥臂,并利用桥臂切换开关对桥臂进行复用,AM-MMC可有效提高子模块利用率、降低子模块装配数量。为了避免桥臂切换开关的动态均压问题,设计确保AM-MMC在上、下桥臂复用模式之间平稳切换的模式切换策略。此外,根据AM-MMC拓扑特点,设计最近电平逼近调制和分段脉宽调制策略,以满足其在高压直流输电和中低压直流配用电领域的调制需求。基于Matlab/Simulink的仿真结果和物理实验结果表明,AM-MMC能够顺利完成交直电压变换与能量传输,且运行效果良好。与常规MMC相比,所提AM-MMC的子模块利用率提升至66.7%,子模块装配数量降低25%,有效实现了轻型化目标。     

互补PWM控制的双开关电容新型切换开关研究

为了减小电流变化率应力冲击,提出了一种双开关电容电路并联的新型切换开关。给出了双开关电容电路拓扑结构及其互补脉宽调制(PWM)控制技术,分析了工作和控制原理。提出了基于该切换开关的新型固态切换开关。所提开关等值阻抗受开关频率反向控制,并且可有效降低功率器件应力。探讨了新型固态开关在交流电网故障电流限制、微电网模式切换中的应用,可有效限制交流电网故障电流,实现微电网模式平滑切换。仿真和实验结果验证了新型混合固态切换开关的有效性、可行性。     

基于电力电子辅助式有载分接开关的Sen变压器开关暂态建模与分析

提出了基于电力电子辅助式有载分接开关（OLTC）的Sen变压器（ST）的开关暂态模型,并对切换过程进行了分析,包括基本的开关逻辑、重叠角和分接头短路的影响以及不同功率因数下最佳切换角的选择方法。基于T形等效电路和拉普拉斯变换建立了基于电力电子辅助式OLTC的ST的开关暂态模型。根据电力电子辅助式OLTC的拓扑结构,建立了基本的开关逻辑。分析了重叠角和分接头短路对切换过程的影响。通过对不同功率因数下切换过程的分析给出了最佳切换角的选择方法。借助MATLAB和PSCAD/EMTDC分别进行解析计算和时域仿真,验证了所提开关暂态模型、开关逻辑和最佳切换角选择方法的有效性,并表明可以在一个周期内完成切换。此外,通过切换角可以控制重叠角和短路电流峰值的大小。     

基于MiniISA总线的厂用电快速切换装置的研发与应用

为了提高厂用电快速切换装置的硬件扩展性和功能通用性,提出了一种基于MiniISA总线的厂用电快速切换装置的设计方案,核心设计思路是将系统主模块、模拟量输入模块以及开关量输入输出模块等通过现场可编程门阵列（FPGA）构成基于MiniISA标准的智能总线接口,从而可以大大提高各模块之间的数据交换速度,并使装置模块可根据不同应用场合自由组合和扩展。借助于MiniISA总线结构不仅能满足快切装置可靠性和通用性的要求,而且能缩短开发周期,更易于后期的维护和升级。     

导波SHM系统主被动兼容型通道切换模块研制

基于压电导波的结构健康监测(SHM)技术在国内外已得到了广泛而深入的研究。压电导波SHM系统的主被动监测功能兼容集成化设计对该技术的工程应用具有重要意义。提出了一种支持大规模传感器通道的主被动兼容型通道切换模块研制方法。首先针对模块需求设计了基于CPCI总线的软硬件总体架构;然后分别阐述了CPCI总线接口单元、通道切换控制单元、开关阵列单元的详细设计原理;最后,在机翼盒段上进行了实验验证,结果表明该模块能够支持64路传感器,切换速率小于0.05s/通道,具有集成度高、可靠稳定的特点,并且集成到系统后能够可靠完成损伤和冲击监测任务。     

基于FPGA的多视频接口的紫外成像系统设计

设计的多视频接口紫外成像系统,支持通过USB3.0接口输出图像数据至PC上进行显示,并且创造性地提出通过MIPI CSI-2接口将图像数据输出至Hi3519处理器进行显示,同时提出了两种类型的接口转换方法。设计了成像系统的图像采集模块、通过现场可编程门阵列(FPGA)以硬件描述语言(Verilog)构建的图像处理模块、I2C通信模块以及接口桥接转换模块等,其中图像处理模块作为系统的主控核心模块,分别控制图像采集模块完成了图像信息的采集、控制I2C通信模块和接口桥接模块完成开发平台的实时显示,另外该系统针对平滑噪声的处理集成了双边滤波算法、并且设计了图像模式切换、HDR模式切换、图像缩放和图像翻转等多种功能。通过对系统进行测试和验证,结果系统能够稳定提供分辨率为2 048×2 040@44 fps的视频流,结果表明该系统且具备低功耗的优势,最终完成了紫外成像系统和专业领域应用的精准匹配。     

基于ZigBee技术的开关柜温度在线监测终端设计

设计了一种基于ZigBee无线技术`的开关柜发热点温度在线监测终端。无线测温终端由CPU模块、无线收发模块、温度采集模块以及电源模块组成。硬件设计上选择耐高温、可工作于低功耗模式下的元器件。软件设计上尽可能减少器件运行于工作模式时间和数据的发送频率,从而降低测温终端的功耗。测试及现场运行结果表明,具有安装方便、抗干扰性强、低功耗、可靠性高等优点,为开关柜内发热点温度的监测提供了便利。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

基于开关变压器技术的超大功率无触点电力电子开关模块

本文介绍了一种基于开关变压器技术的高电压大功率的式电力电子开关模块(以下简称开关变压器模块),可用于任何等级的高压交流电压调节、电流调节及功率调节。其主要特征是将电力变压器的开路特性、短路特性与可控硅的开路特性、短路特性结合起来,利用二者性能上的结合创造出耐高压的大功率电力电子开关器件。开关变压器模块的发明相当于发明了一种新的大功率无触点电力电子开关器件,成功地解决了电力电子器件串并联的低可靠性问题,可用于任何高电压大功率调节的场合,且具有极高的可靠性。     

基于LPC2103智能开关控制器的设计与试验

针对目前分界开关控制器智能化程度不高、数据采集精度不足的情况,设计一种智能控制器系统。采用模块化设计,以ARM微处理器为核心,对配电线路电压、电流及开关状态信息进行检测,检测数据通过无线模块上传给监控中心,实时监测配电线路运行状态和开关状态。分别对电流和电压信号进行测试,测量值和计算值的相关系数分别为 0.996 1 和 0.996 8,均满足控制器精度设计要求误差在±0.5%额定值,为电力系统配电线路分界开关智能控制器的研究提供基础。     

锂离子电池动力电源模块的功率母线控制开关

采用两个IGBT模块作为主功率开关,实现了锂离子蓄电池电源模块与母线之间功率传输的双向可控。分析了锂离子蓄电池动力电源系统功率电路的主要特征,给出了功率母线控制开关的基本结构。分析了主功率开关器件的并联分流特征,给出了确保主功率器件并联均流的基本方法。对主功率电路的主要寄生参数进行分析,给出了寄生参数的吸收方法。实验结果表明,该功率母线控制开关可在20μs内实现开关过程,在吸收电路的配合下无明显的开关瞬态。该开关无机械触点、体积小、动作快,适用于锂离子蓄电池动力电源模块。     

高速切换开关技术在高速数据采集电路中的应用

介绍了高速CMOS总线切换开关技术在高速数据采集电路中的应用，并给出了以51系列单片机作为控制器的应用电路。在此电路中采用了高速CMOS总线切换开关QS3383和高速SRAM W24257AJ－8n。高速CMOS总线切换开关的低导通电阻特性，使QS3383的输入到输出没有附加的传播延迟，两片32M高速SRAM W24257AJ－8n同五片高速CMOS总线切换开关QS3383组成了双32M双端口存储器，这种特性使得电路可以实现对信号数据的高速采集和处理的同步进行。此项技术的应用主要解决了在高速数据采集过程中数据连续采集和数据实时处理的问题。     

厂用电电源切换时的相位差问题探讨

探讨了在两个不同电压等级的电网引接工作电源和备用电源的问题。采取Matlab仿真系统和厂用快切原理,建立仿真模型,在工作电源与备用电源之间的相位差(俗称功角)较大的情况下,试验厂用电源之间的切换。经分析,由于快速切换和同期捕捉切换的有机结合,在厂用电源引接中,快速切换装置均能圆满完成厂用电源之间的切换,相位差不再是一个决定性的因素。     

基于多种仪器总线多通道示波器校准系统

示波器是一种重要的电子设备,在生产测试中广泛应用.目前绝大多数的计量单位对示波器仪器校准采用的传统手动校准方案,少数的单位使用基于GPIB总线的半自动校准系统完成单一通道的校准.介绍了基于多种仪器总线的多通道示波器校准系统,采用VISA的软件架构支持GPIB、TCP/IP、USB、RS232仪器总线,利用NI的PXI开...     

开关行业中智能模块的选用原则

讨论了开关行业中如何选配智能模块的几个原则,包括正确识别应用对象,选择网络拓扑结构,通信方式,通信规约和后台计算机系统.