嵌入式应用系统中高速PCB设计技术的研究及实现

为了能够消除高速PCB技术中信号完整性的问题,需要在高速PCB设计过程中解决时序、噪声、电磁干扰等关键问题;通过对嵌入式RTU的高速PCB设计过程中出现的串扰、电磁干扰、振铃和电源完整性等信号问题的研究,提出削弱或消除以上噪声的方法;用Altium Designer、PADS软件绘制电路原理图和PCB,借助Hyper Lynx和ADS仿真软件进行前端和后端可靠性验证,根据仿真结果确定元器件和接插件的布局以及走线规则,最后通过对完成布线的PCB进行信号完整性验证;设计的嵌入式RTU电路板通过电磁兼容测试,表明该方法能够有效抑制噪声,增强高速数字电路设计的稳定性,提高产品设计的成功率,对从事相关工作的人员有很重要的参考价值,在智能设备的升级替换和推进物联网的建设方面有重要的借鉴作用。     

电子线路中的EMC标准与EMC设计

目前,电子产品越来越容易受到电磁干扰的威胁,本文分析电子线路中产生电磁感应的主要元器件,以及电磁干扰的基本原理;列出电磁兼容抗扰度实验的类型;提出电源电路中电磁兼容设计的基本方法,并用两个实例验证了其可行性。     

多层布线的发展及其在电源电路电磁兼容设计中的应用

常用的单面、双面布线印制板已经越来越不能满足现代电子产品小型化、高密度、高品质的发展需要,多层布线的应用正变得越来越广泛。在电源电路设计中,电源的电磁干扰水平受布线的影响很大。通过实践,分析了多层布线的发展及其在电源电路电磁兼容设计中的应用。结合PROTEL公司的PROTEL99SE软件,给出了一种在电源电路印制板设计中减少电磁干扰的设计方法。     

无线语音通信电磁干扰仿真研究

对无线通信电磁干扰进行仿真研究具有重要实用价值,可以应用到多种仿真系统中。针对无线通信所受到的电磁干扰情况,对电磁干扰进行了分类,引入各类噪声模型,并以调幅噪声干扰调频信号为例论述了电磁干扰的基本原理。并从电磁干扰效果的角度出发,通过MATLAB软件中数据采集工具箱采集语音信号,同时用MATLAB中的函数生成或数据采集工具箱采集的方法产生离散噪声数据,之后将噪声数据与语音数据叠加,实现对无线语音通信电磁干扰的仿真。最后采用图形方式演示了仿真效果,证明了该方法可行性。     

一种PCB的寄生参数提取模型及优化设计

为改善印刷电路板线路的电磁干扰性能,提出了一种半桥准谐振变换器印刷电路板寄生参数的提取及优化的方法;该方法主要分析了此类印刷电路板设计中,如何采取合理地进行布局和正确地设置平行线的间距与线宽,隔离噪音敏感的组件,以减少电磁干扰,并通过仿真确保电路的物理结果与原理设计的一致性;仿真结果验证了该分析方法能够有效地降低半桥准谐振变换器印刷电路板上的电磁干扰噪声水平,从而可以缩短设计周期并提高产品的质量。     

基于Pspice模拟行为模型的光伏阵列建模

根据光伏电池物理机制的数学表达式,利用Pspice仿真软件的模拟行为模型构建光伏电池的Pspice仿真模型.在此基础上,通过分析光伏阵列和光伏电池的关系及电路等效变换,建立任意功率级的PV仿真模型.该模型可以仿真任意太阳光照强度、环境温度、光伏模块参数及任意个光伏电池串并联组合下光伏阵列的I-V 、P-V特性.实验和仿真结果表明,仿真模型的输出特性与实际电池的输出特性基本一致,能较好体现光伏阵列的输出特性.模型的建立为光伏发电系统的动态仿真提供了有效的模拟输入电源.     

单片机电磁干扰噪声抑制及优化方案

以矿用多功能控制驱动器为例,提出了一种抑制单片机传导电磁干扰噪声的优化方案。该方案根据传导电磁干扰噪声产生机理对设备的传导电磁干扰问题进行诊断与抑制:提取单片机传导电磁干扰噪声的模态,得到该噪声的共模分量和差模分量;同时测定该噪声源的内阻抗,并与相应噪声模态结合,设计出相应的EMI滤波器,用以抑制单片机的传导电磁干扰噪声。实际应用表明,该方案可有效抑制单片机传导电磁干扰总噪声。     

基于强化学习方法的悬浮车停车混合控制设计

强化方法是一种通过行为学习,得到最佳控制策略的方法.本文研究利用这种方法实现项目中超导悬浮车运动过程最佳停车问题.通过模型的建立,转化为求导系统的最优化问题;超导磁悬浮车的控制由于会受到电磁干扰、悬浮高度等的影响,用传统的方法求解控制方法将需要求得精确的控制模型;而利用Q-Learning 方法,通过多次样本的学习.寻求最佳的控制策略,则可求得在不同速度下的最佳控制策略.最后,使用Q-Learning方法的控制策略在仿真中得到了很好的效果,该控制方法将进一步应用于超导模型悬浮车的控制.     

基于时间序列分析的水位噪声信号仿真

汽包水位的控制关系到整个联合循环电厂的运行效率和运行安全.由于水位信号中往往包含着噪声信号,因此水位噪声信号对水位控制系统的影响在进行控制系统设计和仿真时都必须加以考虑.然而已有的大多数余热锅炉仿真模型都没有考虑汽包水位噪声的影响.该文采用时间序列分析的方法,对现场采集的汽包水位噪声信号进行了分析,采用Burg方法建立了相应的水位噪声信号AR模型;该模型从功率谱上对现场数据进行了匹配模拟,使用该模型作为噪声模块在时域上成功地重建了汽包水位噪声信号,为开发余热锅炉汽包水位先进控制策略奠定了基础.     

Marx发生器LCC谐振充电工作仿真分析

为满足Marx发生器的充放电脉冲工作要求,提出采用恒导通时间-恒频率控制策略的LCC串并联谐振变换器作为IGBT开关Marx发生器的充电电源.利用Pspice软件和等效模型模态方法对断续模式工作的LCC变换器实现软开关的原理进行分析,给出设计原则.仿真结果表明变换器能够以较高效率满足Marx发生器从短路到开路的宽范围变动工作特性的充电要求,实现高达1KHz重复频率变频变脉宽稳定运行.所提出的方法为研发制造紧凑型一体化高重复频率Marx发生器式功率脉冲电源开辟了一条新路.     

试论开关电源的电磁干扰

开关电源因体积小、功率因数较大等优点而在通信、控制、计算机等领域广泛应用,但其产生的电磁干扰在一定程度上限制了它的使用。文中简单介绍了开关电源电磁干扰的相关概念,分析了开关电源电磁干扰产生的机理,介绍了实施开关电源电磁兼容的方法,并结合实际实用,介绍了开关电源目前常用的抑制干扰的具体措施。     

燃油涡轮流量传感器故障仿真及试验研究

在进行无人机燃油流量检查过程中,发动机在低转速下试车,燃油流量测量结果与理论值相差甚远。为定位并分析故障产生原因,基于simulink建立了燃油涡轮流量传感器数学逻辑模型进行故障仿真。仿真结果表明,外界磁场通过燃油涡轮流量传感器内部线圈耦合产生干扰信号,进而转换为干扰脉冲,使得脉冲频率增大。在燃油测试台上利用线圈瞬间通/断电模拟外界磁场干扰进行验证试验,进一步验证了仿真结果的正确性。对磁-电式涡轮流量传感器排故工作具有指导意义。     

开关电源变换器传导电磁干扰噪声源内阻抗优化提取方法

针对开关电源变换器(Switch mode power supply,SMPS)传导电磁干扰噪声源内阻抗提取问题,本文基于传统电压插入损耗法提出了一种功率插入损耗噪声源内阻抗提取方法。根据测试系统在被测噪声源加载前后功率损耗原理,通过校准测试系统自身的功率插入损耗,得到被测设备噪声源内阻抗。本文方法无需预估被测设备噪声源内阻抗,测试方法简便。理论研究与实验结果表明,本文方法进行快速、有效的提取被测设备噪声源内阻抗,从而为EMI滤波器设计提供理论依据。     

VXI测试总线系统的电磁兼容分析

介绍了电磁兼容的基本理论和研究目的 ,阐述了其在电子系统中的重要作用。结合当今流行的VXI测试总线 ,运用电磁兼容理论和技术 ,分析了构建VXI测试系统过程中在电磁兼容方面应注意的一些问题及解决方法 ,对充分发挥VXI总线测试系统的性能、降低电磁干扰、实现电磁兼容有一定的工程应用价值。     

发动机ECU电源系统的电磁兼容设计

汽车电子化、智能化程度不断提高,汽车电磁兼容已成为重要研究课题。发动机ECU电源系统的抗干扰设计对发动机正常稳定工作起着重要作用。本文通过对汽车内部微机控制点火系统、供电系统以及电磁阀、继电器开关等主要干扰源产生的电磁干扰进行了分析,并从辐射干扰和耦合干扰两个方面,依据国家标准GB/T 21437.2-2008的电源线瞬态抗扰度要求,对ECU内主微控制器QADC部分和电源管理芯片L9741的电源系统进行了抗干扰设计,最后进行了电源线抗扰度测试实验研究。     

便携式电磁辐射检测仪电源系统设计

针对目前便携式电磁辐射检测仪电源系统的不足,设计了一种性能优良的电源系统.系统以正激变换器为主电路,采用低边有源箝位电路复位方式,电流峰值检测的双闭环控制模式,同时增加了温度控制系统.实现了功率开关管的软开关工作模式,降低了电磁干扰,提高了系统的动态响应,减小了电压输出纹波,改善了电源的低温特性,增强了电源续航能力.该系统已在便携式电磁辐射检测仪中得到实际应用,证明了设计的合理性.     

柔性电磁环网控制保护系统研究与设计

对贵州电网存在大量500/220kV电磁环网运行无法在短期内实施解环的特性,实现开环运行容易降低供电可靠性,合环运行面临潮流控制困难、短路电流超标这一矛盾问题。而系统运行主要是以提高局部电网运行可靠性为目的这一背景。提出了采用柔性直流输电系统安装于电磁环网低压侧通道实现合环运行的方案。利用柔直的不向系统注入短路电流、有功无功可实现独立解耦控制等众多优势。研究了这种方案下柔直的控制保护系统系统方案的基本策略,包括柔性直流输电系统的基本保护策略,基于贵州电网环网的整体控制保护不同控层级的设计原则及设计方案。最后以贵州六枝、普定变的220千伏的电压层级安装柔性直流背靠背装置为仿真研究对象,仿真结果表明：该设计方案可以有效的保护柔直在电磁环网应用场景下的的安全稳定运行。     

复杂环境下主导干扰来源快速诊断方法

随着装备系统中电子设备的频带日益加宽,功率逐渐增大,灵敏度也不断提高,各种电磁敏感设备暴露在越来越复杂的电磁环境下。尤其在宽带接收系统中,用频设备带外发射,天线旁瓣效应等因素的存在,使得即使频率规划良好、天线布局规范的系统也会存在潜在的电磁兼容问题。在多个用频设备同时干扰一个宽带接收系统时,由于电磁环境复杂,考虑因素较多,目前还没有一个从整个系统角度,针对性强,行之有效的快速诊断优化方法。本文通过拟合环境中等效噪声干扰,再还原定位到对应频段主导噪声干扰来源,使得故障定位更准确、优化措施更高效。     

无差拍控制策略在数字化UPS逆变系统中的应用

为了改善逆变电源的输出性能.提高逆变电源输出响应速度和精度,研究了无差拍控制策略地数字化UPS(Uninterruptible Power Supply)逆变系统中的应用.给出了无差拍控制的数学建模方法,并采用Matlab/Simulink进行了仿真研究.经过理论分析和仿真结果表明,采用无差拍控制策略设计的控制器用于逆变电源系统具有的突出优点是响应速度快,可大幅提高系统的动态响应性能.     

航空发动机数控系统在台架试验中的电磁干扰与防治研究

应用电磁干扰理论,分析了干扰案例的干扰机理和耦合通道,导出了干扰案例的等效电路,建立了Matlab仿真模型并进行了验证,最后根据上述模型给出了消除干扰的解决措施.Matlab仿真和台架试验结果表明,仿真模型和解决方案是合理、正确、可行的.该研究能够为航空发动机数控系统电磁干扰故障理论分析起一定的指导作用,有利于采取针对性措施,提高应急能力.