集成电路多波形脉冲电源

本文介绍一种采用时基集成电路和光电耦合电路组成的电火花加工用晶体管多波形脉冲电源,可以方便地分别获得高低压复合脉冲、梳状波脉冲、高频分组脉冲等,还可以分别调节高压和低压电源的电压幅值,而且线路简单、可靠、工作稳定、成本低,为加工不同工件材料和采用不同工具电极材料加工时要求的脉冲电源提供不同的电压波形和幅值。图1为其原理方框图。其工作原理如下:接通电源后,高频和低频脉冲发生器1、     

超声波探伤发射电路的分析设计

提出了基于STM32和FPGA的超声波探伤系统,设计了激励脉冲宽度、幅值和重复频率可调的发射电路。该电路使用高压电源模块,可以提供0~400 V可调的直流电压,重点运用基尔霍夫电压定律推导了电容充放电时间,分析了电容电阻对发射电路的影响,确定了阻容参数的选择。根据计数器方法,用FPGA编程实现了触发脉冲对开关元件的控制,满足了触发脉冲重复频率可调的要求。最后对发射电路进行了验证,结果表明电路性能良好、具有很好的实用性。     

一种基于数字化图像处理的触发器触发电压能量计算方法

触发器是一种能够在撞击作用下产生触发电压的装置,其产生的触发电压脉冲峰值和能量大小决定装置能否准确动作,因此有必要对触发器产生的触发电压峰值和电压能量进行准确测量.传统的计算电压峰值和能量测量的方法是在触发波形上手动取点,再用数值处理拟合成一个较为靠近触发波形的时间函数,然后对时间函数进行积分得到能量.该方法数据点少且...     

通信基站供电系统雷电波侵入的仿真研究

通过对铁路通信基站供电系统结构分析,利用ATP-EMTP仿真软件建立了雷电波侵入仿真模型。通过仿真计算得到波阻抗改变、电缆长度改变、变压器入口电容改变以及是否安装避雷器时,雷电侵入波在变压器上的过电压和流过熔断器的电流波形和数据。分析仿真数据可以得到,波阻抗和电缆长度增加,雷电侵入波在通信基站变压器上的过电压和流过熔断器的过电流减小,电缆末端加装避雷器使雷电侵入波过电压和过电流都减小。仿真结果对通信基站防雷设计具有指导价值。     

周期性冲击射流流动对传热特性的影响分析

采用经过实验验证的数值模型研究了周期性射流冲击下的流场对传热强化的影响。根据不同波形（正弦波、三角形波和矩形波）规律变化的射流对平板的冲击会产生不同的传热特性,研究得到了滞止点处的温度、传热系数和湍流强度随时间变化的规律。研究结果表明：当正弦波射流、三角形波射流的信号处于上升阶段时,湍流强度在稍有延迟后会产生一个瞬时的增强,可对强化传热起到促进作用,但在它们随后的波形变化中湍流强度仅有缓慢的升降,矩形波射流在信号发生阶跃变化时,会产生湍流强度的脉冲增强,尤其是在信号跃降时产生的瞬时脉冲增强比信号跃升时产生的脉冲增强更大,可有效强化传热;远离滞止点的流场的周期性波动仍然存在,但幅值大大减小,矩形波射流的平均速度大于其他波形射流的速度。     

用于半导体激光器的大电流纳秒级窄脉冲驱动电路

根据脉冲式半导体激光器对功率、脉宽、上升沿的要求,同时考虑电脉冲的注入便于测试激光器的各种性能,提出了一种以金属氧化物半导体场效应晶体(MOSFET)为开关器件,以雪崩晶体管为驱动器,可产生大电流、窄脉宽、陡上升沿脉冲的激光器驱动电路。讨论了预触发脉冲宽度和雪崩晶体管输出负载对MOSFET输出脉冲在幅度和波形上的影响以及如何通过调整耦合电阻来控制脉冲的"下冲"和振荡。实验结果表明:在0~200V供电电压下,该电路在1Ω电阻上产生了从0A到148A,具有陡上升/下降沿的10ns级电脉冲。通过调整电路参数,可输出脉冲宽度窄至8.6ns,幅度达到124A的电脉冲。该驱动电路满足了脉冲式半导体激光器的工作要求和对器件测试的要求。     

雷电冲击试验冲击电压发生器调波电阻的确定

在进行雷电冲击试验时,需对冲击电压发生器的调波电阻(波前电阻Rf、半峰值电阻Rt)进行调节,使冲击波形符合标准IEC60060-1的要求:波前时间tf为1.2μs(±30%),半峰值时间tt为50μs(±20%)。针对快速确定冲击电压发生器调波电阻的问题,对冲击电压发生器放电等值回路进行了数学分析,建立了关于Rf、Rt的非线性方程组,并采用混合遗传算法进行了求解。得到Rf、Rt的数值计算解后,在Matlab环境下对雷电冲击放电回路进行了仿真分析。最终,在高压试验大厅进行了现场试验加以验证。研究结果表明,所采用的调波电阻确定方法能够保证冲击波形符合标准要求,缩短设备调试时间,可为现场试验人员提供理论指导。     

弹头形状对Hopkinson杆校准系统高g值加速度波形的影响(英文)

自由式Hopkinson杆是一种主要的高g值加载设备,已经被广泛应用于高g值加速度计校准和其它高冲击环境中。介绍了自由式Hopkinson杆校准的加速度计试验,应用一维应力波理论和ANSYS/LSDYNA软件以及试验手段,分析了子弹头部形状,加速度计安装座长度等因素对加速度波形的影响。结果表明:自由式Hopkinson杆产生的加速度持续时间等于理想半正弦应力波前沿,并与安装座长度无关;子弹头部形状对加速度波形影响较大,头部锥度小的子弹产生的加速度幅值较低、持续时间较宽。     

电阻点焊过程多传感器实时监测

构建了基于RS-485分布式单片机同步数据采集系统,所设计的电阻点焊电流、电压、电极位移和电极压力传感器满足点焊过程质量实时监测要求.研究发现:利用电极位移的极差和电极压力的极差可以判断铝合金脉冲点焊焊点未熔合或未完全熔合缺陷.当焊点出现内喷溅时,电极位移出现向下尖脉冲信号,电压信号出现"下榻"现象,电极压力产生高频脉冲信号,该脉冲幅值和持续时间与内喷溅严重程度相对应.利用以上特征信息可以实时监测焊点质量.     

电磁波反射测长系统的设计

对电磁波在传输线中的测长理论进行了分析,设计了一种电磁波反射测长系统.该系统由单片机控制,使用锁相倍频技术产生1 200 MHz高频参考时钟,采用脉冲计数原理,实现对发射脉冲与反射脉冲时间间隔的精确测量,在波速已知的情况下,得到被测电缆长度.实验结果表明,该系统具有较高的精度,可以被广泛的应用于电缆长度测量领域.     

基于连续高压脉冲方波的绝缘老化试验系统

为研究牵引逆变器输出脉冲电压对变频牵引电机绝缘的影响,根据牵引逆变系统电压波形和加速老化试验原则,采用变压式试验电源研制了一套基于连续高压脉冲方波的绝缘老化试验系统.高压脉冲电源为双极性,脉冲电压峰峰值为0～10 kV,频率为500 Hz～20 kHz,占空比为50%,上升沿时间2 μs左右,输出功率1 kW,温度范围为室温～300 ℃,高压脉冲电源脉冲幅值高、频率可调,具有过流、过压保护功能,完全满足进行变频牵引电机绝缘材料性能试验的要求.     

数字滤波对瞬态冲击脉冲信号的影响

讨论了冲击脉冲类型的瞬态信号用数字信号方法处理时,数字滤波对处理结果的幅值及波形将产生影响。并对这种影响进行了研讨。经用矩形窗和Hanning窗对半周正弦脉冲信号进行数字滤波可知,采用具有过渡带的窗并提高采样频率可减小滤波后结果的幅值误差和波形失真。还对某型火箭发射时燃气流冲击载荷的测试结果进行了分析。     

9500 1GHz程控示波器校准源

韦夫特克公司的9500型示波器校准源应用了独特的先进技术,具有其它示波器校准仪难以媲美的程控性、通用性和准确度.9500型可以校准1GHz以内的各种模拟式和数字式示波器及示波表.它采用独特的有源探头可保证所有校准信号在示波器输入端的准确度,精密的50Ω匹配更确保了波形的完善.有源探头技术是韦夫特克公司的专利技术.它克服了传统方法难以解决的快沿一致性问题,大大改善了电压驻波系数,减少了集肤效应和介质损耗,确保了高速脉冲和高精度高频正弦波信号的质量.9500型应用快速阶跃二极管和肖特基二极管,产生出幅值5mV至3V连续可调节的、固定延时150ps的快跳沿信号;幅值达±200V、10Hz～100kHz优于100ns的高压快跳沿信号.优异的砷化稼二极管为高频正弦波取样提供了良好的隔离,使9500型能输出连续可调的0.1Hz至1.1GHz的精密正弦波.9500型按正弦、方波、窄三角波和脉冲四种形式输出时标信号,     

基于Blumlein和TLT的模块化全固态纳秒脉冲发生器

为了研究高频纳秒脉冲电场治疗肿瘤的生物医学效应,需要一种能产生高频纳秒脉冲的紧凑型脉冲电场发生器。结合Blumlein脉冲形成线和传输线变压器(TLT)提出了一种新的模块化设计的高频纳秒脉冲发生器结构,发生器可以使用更少的开关数输出电压、频率可调的高频纳秒方波脉冲。对单级和多级发生器在阻抗匹配时的脉冲形成过程进行了理论分析,并分析了多级发生器在阻抗不匹配时负载波形的变化;使用微带线设计Blumlein脉冲形成线,介绍了微带线的设计过程,同时介绍了传输线变压器的设计以及固态开关的控制策略;研制了一台小型发生器对提出的拓扑结构进行验证。最后,三级发生器在匹配负载(300Ω)上,可以输出幅值0~3 kV可调,脉宽100 ns,重复频率0~10 kHz可调的高频纳秒脉冲。     

经皮给药电穿孔仪的性能分析

本文分析了一种经皮给药电穿孔仪的性能.在该仪器中,电压发生器将12 V的直流电源电压提升到400 V,并对4个蓄能电容2.2 μF、22 μF、47 μF和100 μF充电.在脉冲控制器的控制下,蓄能电容通过Ag-AgCl电极向皮肤放电产生指数衰减脉冲电压.记录了4种电容器放电的脉冲电压,结果表明:当截断系数ε≤1/5,可以获得完整的指数衰减脉冲,并且皮肤电阻为3.57±0.66 kΩ.ε受经皮能量ES和脉冲选择的制约,通过设计并行电阻RI和蓄能电容C,可以使蓄能电容释放的能量效率η最高,ε最小.     

振荡冲击电压下局部放电检测系统研究

为了研究振荡冲击电压下局部放电现象,设计了振荡冲击波形发生器,根据等效电路模型,推导出波形参数表达式;制作了一款专门用于冲击电压下局部放电脉冲测量的高频电流传感器,研究了线圈匝数和积分电阻对其频率特性的影响,利用函数发生器和方波电压源测试校准了传感器实际动态响应;在此基础上建立了一套局部放电脉冲测量系统,并对针板电极实验模型在振荡冲击电压下的局部放电信号进行测量.试验结果表明,该测量系统能够有效抑制源干扰,提取局部放电脉冲,为进一步研究振荡冲击电压下局部放电特征和机理提供重要价值.     

基于Matlab的变频器输出RLC dv/dt滤波器仿真

针对工业变频器驱动感应电机采用长电缆时会产生电压反射的现象,导致感应电机端过电压和高频阻尼振荡的发生,使电机绝缘加速老化,最终造成绝缘击穿等事故的问题,研究了将传输线理论结合电机系统模型分析应用到RLC dv/dt滤波器的详细设计中。首先通过分析长电缆传输时,变频器PWM输出脉冲对电机侧电压的影响,建立了"传输线—滤波器"一体化系统模型,并进行了具体的计算,得出了二阶RLC dv/dt滤波器的基本设计方法,推导出了相应公式以及电缆长度、电缆特性参数、电压反射系数等对滤波器参数的影响,最后用Matlab进行了仿真,并对按照该方法设计的产品进行了模拟实际工况试验测试,将仿真结果与试验数据进行了比较,两者基本吻合。研究结果表明,针对变频器输出dv/dt滤波器的设计,采用该方法具有可行性、有效性和高准确性。     

水下非接触爆炸冲击波形参数对伪速度谱的影响

为了表征水下非接触爆炸冲击波形对伪速度谱的影响,首先设计两组正负双波冲击波形,其中一组冲击波形为具相同幅值、脉宽的正弦波、三角波和锯齿波曲线的组合,另一组冲击波形为具不同幅值和脉宽的正弦波曲线的组合;然后,通过计算获得这两组冲击波形曲线的速度积分曲线和伪速度谱曲线;最后,通过分析不同冲击波形速度积分曲线和伪速度谱从而得出不同冲击波形对伪速度谱的影响。计算结果表明:波形脉宽影响低频伪速度谱,波形面积影响中频段伪速度谱,波形幅值影响高频段伪速度谱。     

弹性波在中粒砂岩内传播衰减特性分析

为研究弹性波在岩石介质传播过程中的衰减特性,利用超声波传感器监测弹性波在中粒砂岩圆柱体内传播不同距离后的波形变化特征,通过频谱转换、数理统计、曲线拟合分析了特征参数的变化规律。研究表明:弹性波信号经滤波模数转化后,频率在100~500kHz的信号随着传播距离的增大,时域波形图和频谱图在振幅上都出现了衰减趋势,且信号中高频成分比低频成分衰减显著。频谱重心频率随传播距离增大按照线性趋势降低,变化趋势比主频稳定,更能全面反映信号的频率衰减特征,采用波形对比法得到的弹性波在中粒砂岩内传播的衰减系数为0.016dB/cm。在实验室尺寸范围内,绝对能量按照负指数规律衰减最为显著,幅值和振铃计数出现稳定线性衰减趋势,而上升时间有增加的趋势。波形参数的衰减趋势和敏感程度对于现场微震和室内声发射试验由传感器信号反演破裂源特征有一定的指导作用。     

及时投切电容器提高功率因数防止电网谐波的危害

1,电网中高次谐波电压、电流的主要危害.高次谐波(在谐波中除了幅值最大频率最低的基波外，其他正弦波统称为高次谐波)不仅会导致电压、电流正弦波形畸变，使电能质量变坏，使电气设备的铁损增加，电介质加速老化造成设备损坏、寿命降低或迫使出力降低，还会影响控制保护及检测装置的工作精确度和可靠性。对于通讯、广播、电视产生干扰，而且最容易使电容性的电气设备如电容器电缆等因谐振过热而损坏。