基于STC89C52RC控制的线切割高频电源设计

传统的电火花线切割机床脉冲电源主控电路利用石英晶体产生控制脉冲信号,其输出脉宽脉间数字调节范围较小且调节不稳定等缺点。针对这些缺点,选用STC89C52RC单片机来设计脉冲发生器,以此对其主控电路进行改进。这样的改进投入极少,并且能够提高机床的工作效率和加工质量。     

提高高压直流发生器稳定度的原理及措施

在高压直流发生器中,通过调节主触发电路输出脉冲的触发角可调节半可控桥整流电路电压;亦可调节逆变触发电路使可控硅逆变电路的输出波形的脉宽或波形的频率发生变化,控制发生器的输出电压。在相位控制方式中,采用从高压侧引入采样信号方式,发生器稳定度更高一些。     

基于 SRD 的二阶微分高斯脉冲发生器

基于阶跃恢复二极管（SRD）反向偏置时的阶跃恢复特性,设计了一种极窄的亚纳秒级二阶微分高斯脉冲发生器。该脉冲发生器主要由 SRD 串并联电路、RC 电路及并联微带线短路枝节组成,其中串并联结构的 SRD 用于形成窄脉冲,RC 电路用于信号的耦合及取代 SRD 的外偏置网络,微带短路枝节用于二阶脉冲的成形。利用 ADS对电路进行了仿真设计,并对电路进行加工制造,和串联或并联 SRD 脉冲发生器相比,串并联结构的输出电压明显提高,3V 纽扣电池供电时,实际测试的脉冲峰-峰值1.2V,脉冲宽度约600ps,脉冲对称性较好,振铃约-16dB。     

一种基于PWM原理的多路信号发生器

在电能质量分析研究和电力电子实验中经常会遇到需要多路信号源的情况,但目前市场上绝大部分的信号发生器只有单路或双路输出。提出了一种利用PWM原理实现多路信号发生器的方法,利用调制的方法产生所需波形的PWM脉冲,产生的脉冲信号可以经过滤波,得到所需线性波形,作为采样电路的信号源,也可以直接输出,用来驱动功率放大电路,产生大功率信号。以TMS320F2812 DSP为平台实现了该信号发生器,可同时输出10路独立信号。基于Labview开发了管理软件,通过USB口与信号发生器通信。实验验证,该信号发生器产生的线性信号总谐波畸变率较低,符合要求,频率、幅值及相位差的调节范围和调节精度满足实验要求。     

一种基于IGBT的Marx发生器的研制

为了解决地球探测仪器等领域所需脉冲电压在几十至几kV之间输出电流相对较小的问题,提出了在中小功率场合采用IGBT代替空气放电球隙,从而改进充放电回路的控制方式。给出了以IGBT作为控制开关的Marx发生器的构成框图,IGBT驱动电路和AT89S52单片机控制电路;分析了以放电球隙作为控制开关的Marx发生器基本回路的动作过程;设计了一种以IGBT为控制开关的3级Marx发生器,并进行了放电等效电路的计算和元件参数的选择。采用单片机内部定时/计数器产生周期性脉冲信号,作为IGBT驱动电路的原始控制信号,最终实现了幅值1200 V,脉宽1~10 ms,脉冲频率为10~240/min可调的脉冲电压。采用示波器分压测试的方法给出了负载电阻输出脉冲电压的实际测试结果。测试结果表明,中小功率场合采用IGBT作为控制开关构建Marx发生器切实可行。     

一种基于PWM原理的多路信号发生器

在电能质量分析研究和电力电子实验中经常会遇到需要多路信号源的情况,但目前市场上绝大部分的信号发生器只有单路或双路输出.提出了一种利用PWM原理实现多路信号发生器的方法,利用调制的方法产生所需波形的PWM脉冲,产生的脉冲信号可以经过滤波,得到所需线性波形,作为采样电路的信号源,也可以直接输出,用来驱动功率放大电路,产生大功率信号.以TMS320F2812 DSP为平台实现了该信号发生器,可同时输出10路独立信号.基于Labview开发了管理软件,通过USB口与信号发生器通信.实验验证,该信号发生器产生的线性信号总谐波畸变率较低,符合要求,频率、幅值及相位差的调节范围和调节精度满足实验要求.     

（录用通知已邮寄） 适用于局部放电模拟的校正信号发生电路研究

针对局部放电检测装置在使用过程中的放电量校准环节,根据局部放电测量标准GB/T 7354-2003/IEC60270:2000,设计了一种局部放电模拟设备,作为局部放电的模拟信号。该模拟源主要由方波发生电路和信号控制发生电路两部分构成。其中,利用锁相环芯片HEF4046BP的方波发生电路产生脉冲信号;用移相电路、方波变换电路和方波占空比调节电路组成的控制电路对脉冲信号进行调节。经试验:该模拟源能有效的输出局部放电模拟信号,脉冲的相位、幅值和个数均可根据目标信号进行调节,能够模拟多种局部放电情况,改进了传统定量脉冲装置功能单一的情况。     

基于电快速脉冲群发生器主电路的建模和设计

为了提高电快速瞬变脉冲群发生器输出波形的质量,分析了脉冲群发生器主电路的工作原理,建立了发生器波形形成电路的等效模型,研究了等效电路储能电容充放电过程,利用电网络分析法推导了高压脉冲波形的数学解析式。基于脉冲波形的时间特性,确定主电路结构参数;采用单一变量法和Pspice仿真研究脉冲峰值的幅值特性,选取合适的陡化电容。考虑寄生参数对输出波形的影响,采用方波控制开关的方法建立脉冲群主电路的模型,实现脉冲群波形的输出仿真。在此基础上,设计了电快速瞬变脉冲群发生器的主回路,并搭建了脉冲波形测试平台。测试结果表明,单个高压脉冲上升沿、半宽和脉冲幅值均符合IEC61000-4-4标准中的要求,验证了主电路参数的合理性。     

基于虚拟仪器的电力线信道噪声发生器的设计

为了方便对中压电力线通信调制与编码硬件电路的调试,提出一种基于虚拟仪器技术的中压电力线信道噪声发生器的设计方法,利用该方法设计的噪声发生器可模拟产生电力线信道的背景噪声、随机突发噪声等。本设计利用MATLAB建立符合中压电力线信道噪声特性的噪声模型,以此模型为基础,通过MATLAB与LabVIEW混合编程,基于虚拟仪器采集卡输出参数可变的噪声,并通过功放电路输出。实验结果表明,该噪声发生器能够产生符合信道噪声特性的噪声信号,可以为实验室测试调制与编码硬件电路的性能提供便利。     

XC-15型脉冲信号发生器功能及使用方法

脉冲信号发生器可以产生重复频率、脉冲宽度及幅度均为可调的脉冲信号,广泛应用于脉冲电路、数字电路的动态特性测试。脉冲信号发生器一般都以矩形波为标准信号输出。输出的矩形脉冲信号又分为单脉冲和双脉冲两种。单脉冲和双脉冲波形如图1所示。脉冲信号发生器的种类繁多,性能     

用于变频电机绝缘测试的PWM电压发生器

在变频电机绝缘测试中,重复脉冲方波电压不能完全模拟变频器输出的PWM电压反映变频电机绝缘失效机理,并且同一实验中使用不同电源影响实验数据的一致性。该文章设计了一台直接输出式PWM电压发生器,既可以输出模拟变频器实际的SPWM电压和SVPWM电压用于绝缘测试,又可以输出重复脉冲方波电压开展对比实验。首先,设计了基于FPGA的脉冲信号发生器,产生基波频率、开关频率可调的SPWM、SVPWM触发脉冲以及频率、占空比可调的重复方波脉冲;然后,设计了基于固态推挽开关的斩波器,在脉冲信号的触发下输出对应的双极性高压脉冲;最后,使用该脉冲电压发生器开展了SPWM电压下变频电机绝缘局部放电实验,验证了系统的可靠性和实用性。     

用于水中灭藻的高压脉冲电源的研究

等离子体在环境保护方面应用广泛,为给灭藻装置提供高压快速脉冲使其产生等离子体,设计了一台新型结构的脉冲电源。提出了Marx发生器与磁脉冲压缩电路相结合的电路结构,引入了小容量储能电容来控制输出脉冲的能量,基于PSpice软件进行仿真分析来改善电路参数和结构,各开关的动作采用单片机控制。仿真得到峰值7.5kV、上升沿30ns、重复频率100Hz、一个脉冲内能量0.7J的脉冲电压。     

Gaussian pulse approximation using standard CMOS and its application for sub‐GHz UWB impulse radio

Gaussian pulse is widely used in communication systems. The true Gaussian function is not physically realizable, but it can be approximated through linear functions. This paper presents a Gaussian pulse approximation approach to generate a quasi‐Gaussian pulse by using the transient response of a CMOS inverter. The basic structure of the proposed design includes a digital variable square pulse generator, a Gaussian pulse generator and a small antenna model. The digital variable square pulse generator makes the amplitude and width of the generated quasi‐Gaussian pulse tunable. The proposed pulse generator works well for three different electrical small antenna models. The simulation results show that the generated pulse approximates the Gaussian shape very well and the radiated signal at the antennas is compliant with the Federal Communication Commission's spectral mask for the 0–960 MHz band. The simple structure of this Gaussian pulse generator lends itself to a low‐power, single‐chip UWB transceiver solution. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种基于MCS-51单片机的数字可调脉冲发生器的设计实现

介绍了以MCS-51单片机为主控器,以MCP4561数字电位器为核心实现可调数字式脉冲发生电路的设计。该系统电路简单、可靠,脉冲信号频率、脉宽和幅值可调,输出波形平稳。     

基于双脉宽调制变换器和电压滞环控制的电能质量信号发生装置

介绍了基于双脉宽调制(PWM)变换器的电能质量信号发生装置的结构及其工作原理;该装置采用控制简单、易于实现、鲁棒性强的电压滞环控制方式产生输出电压信号;对于存在电压突变的信号,通过引入微分负反馈来增强控制系统的快速性和稳定性,并抑制输出电压的超调量;建立了由交流接触器作为被测试设备的测试系统.仿真结果表明,该电能质量信号发生装置具有良好的动态性能和较高的控制精度,能够产生各种电能质量信号波形;可与其他设备共同构成电能质量测试系统.     

某型导弹雷达微波信号发生器的设计与实现

介绍了针对某型导弹研制的宽频带、稳幅、大衰减输出、可实现自动测试的微波信号发生器。采用微控制器、闭环控制和脉冲调制放大等技术设计了宽带稳幅信号发生器;在PICC结构化高级语言平台上开发了一套具备自动匹配导弹测试流程的标准程序并设计了微波频率显示数据的加密算法。实验表明：该微波信号发生器动态范围大,测量误差小,保证了平坦的功率幅度特性,满足测试的特殊要求。     

基于AD9850与DDS的电平振荡器的信号源的研制

本文介绍了一种基于AD9850与DDS的电平振荡器信号源的研制。为了提高电平振荡器输出信号频率的稳定度和精度,用直接数字合成(direct digital synthesis,DDS)技术代替传统的锁相式频率合成法。采用具有分辨率高、频率变换快的DDS技术的芯片AD9850,通过低通滤波来实现正弦波信号源。实践结果表明:采用AD9850芯片,输出的信号频率稳定,信噪比高,满足电平振荡器输出信号的要求。     

10kV重复频率方波脉冲源的研制

为进行绝缘材料在快前沿高压脉冲作用下的局部放电和绝缘老化的试验研究,研制了1台最高输出电压为10kV的重复频率高压方波脉冲发生器。该方波发生器采用可调直流高压电源和储能电容器作为能源系统,利用半导体固态开关作为主放电开关控制脉冲宽度和重复频率,通过脉冲放电回路在负载上形成所需的电压脉冲。其半导体固态开关采用具有低耦合电容的紧凑型快速高压金属氧化层半导体场效应晶体管(MOSFET)开关,通过复杂可编程逻辑控制器(CPLD)可编程逻辑电路实现开关通断控制。实测结果表明,该脉冲源可以产生脉冲上升沿约为80ns、最小脉冲宽度为320ns的高压准方波脉冲,最高输出幅值达到±10kV,脉冲重复频率的可调范围为1～3kHz,性能指标满足绝缘材料的局部放电以及绝缘老化试验的要求。     

基于NiosⅡ的数字信号源的SOPC设计

研究了基于NiosⅡ嵌入式软核处理器的全数字通用信号源的SOPC设计与实现方法,阐述了该信号源的总体设计方案,重点介绍了FPGA中自定义组件的设计,信号发生模块的设计,给出了信号发生模块的顶层设计原理图及时序仿真结果。该信号源可以灵活地实现任意波形输出,并且输出频率稳定、准确,波形质量好和输出频率范围宽,具有很高的应用价值。采用SOPC方案进行系统设计,充分利用FPGA的可编程性,整个开发过程变得灵活方便。