用于电能质量分析的模拟电网信号发生器设计

针对现有的电能质量信号发生装置普遍存在的体积大、结构复杂、功能单一、难以实现大功率等缺点,采用电力电子技术和计算机控制技术,设计了一种基于ARM7控制器、主电路用电力电子器件实现的电能质量信号发生器。采用单相交-直-交为主电路结构、正弦脉宽调制（SPWM）为逆变控制策略,并通过闭环控制实现电压的稳定输出。制作了一台单相原理样机进行波形测试,实验结果验证了所采用的控制策略以及软硬件设计的正确性。样机可以按照要求灵活输出电压跌落、电压骤升、电压凹陷、电压中断以及电压谐波等多种电能质量信号波形,具有体积小、结构简单、能实现大功率等特点,可用于实验、教学等场合。     

用于电能质量分析的模拟电网信号发生器设计

针对现有的电能质量信号发生装置普遍存在的体积大、结构复杂、功能单一、难以实现大功率等缺点,采用电力电子技术和计算机控制技术,设计了一种基于ARM7控制器、主电路用电力电子器件实现的电能质量信号发生器.采用单相交-直-交为主电路结构、正弦脉宽调制(SPWM)为逆变控制策略,并通过闭环控制实现电压的稳定输出.制作了一台单相原理样机进行波形测试,实验结果验证了所采用的控制策略以及软硬件设计的正确性.样机可以按照要求灵活输出电压跌落、电压骤升、电压凹陷、电压中断以及电压谐波等多种电能质量信号波形,具有体积小、结构简单、能实现大功率等特点,可用于实验、教学等场合.     

一种用于超声检漏探头激励的任意波形发生器

超声检漏作为一种新型检漏方法,越来越多地应用于工业现场.为满足超声检漏中超声探头激励的需要,介绍了一种任意波形发生器的设计,利用直接数字式频率合成(DDS)技术,以FPGA作为主要器件,并辅以必要的放大、滤波电路,实现任意波形的产生.通过串行接口,用单片机来设定频率和幅度的大小以及波形的选择;FPGA用来改变DDS频率控制字,并由FPGA来实现波形表生成和频率控制;将FPGA产生的波形数据送入到AD7524进行D/A转换,通过低通滤波器和集电极开路电路来提高输出波形质量并增强其带负载能力.最后给出了本设计产生的正弦信号与函数发生器产生的正弦信号的频谱分析比较.     

电能质量扰动发生器控制策略及其实现

为了测试电力变压器、CVT、电力电容器、无功与谐波补偿装置等试验设备在电能质量扰动下的工况,设计了一种电能质量扰动发生器,能模拟实际电网输出各种形式电压与电流扰动。采用电压外环与电流内环的PWM整流控制实现了直流电压的稳定;利用电压前馈与重复学习相结合的控制策略实现了发生器较高精度输出;利用DSP+FPGA构建控制系统具有较好的实时性与可靠性。通过10 kV、2 MVA工业样机实验,证明了设计的正确性。     

基于Proteus的多波形信号发生器仿真设计

信号发生器在教学和电子测量中具有广泛的应用,为了更好地对信号发生器的实现方法进行研究,采用仿真的方法对信号发生器的实现进行模拟.信号发生器以ICL8038芯片为核心,主要由键盘、占空比调节电路、选频电路、信号放大电路等模块组成.电路设计在Proteus软件环境下仿真,采用了波形失真调整和信号放大电路,使输出波形满足实际应用需要.实验结果表明,使用Proteus仿真与硬件电路实验结果基本一致.信号发生器各波形的输出为:方波(0～10 V)、三角波(4～20 V)、正弦波(6～20 V);输出频率范围为:505 Hz～49 kHz.该信号发生器具有简单、实用、成本低的特点,具有重要的推广价值.     

基于直接数字频率合成技术的信号发生器设计

基于直接数字频率合成技术（DDS）,以LPC2132单片机和AD9852芯片为核心,并辅以外围模拟电路,设计了信号发生器。信号发生器由单片机系统、键盘液晶显示模块、波形发生模块和功率放大模块组成,实现了AM、FM、PSK、ASK、FSK信号调制。其中功率放大模块提高了输出波形质量并增强了其带载能力。应用嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ,减少了系统的软件设计周期,并为各个任务的分配提供了良好的开发环境,体现了实时操作系统的优越性。     

基于FPGA的可重构多通道DDS信号发生器

介绍了一种基于FPGA芯片实现的可重构DDS信号发生器.论述了可重构直接数字频率合成(DDS)技术的工作原理、设计思路、具体硬件电路及编程实现方法,并且设计了一个实用的五通道信号发生.用户可通过上位机下载波形样品到Flash存储器中实现波形重构,采样点数可根据输出频率选择,在工程应用上具有实际意义.     

双路多波形可调信号发生器的原理与实现

介绍了一种基于直接数字频率合成（DDS）技术的双路多波形可调信号发生器的设计工作原理与设计方法。利用STC12C5A60S2单片机与2片DDS芯片AD9833进行数字控制相结合,通过矩阵按键实现了双路正弦波、三角波和方波等3种信号和相位差的输出。系统实现了2路输出信号的频率可在1 Hz~2 MHz内连续进行设置,频率分辨力小于1 Hz,相位差在0°~359°内可调,相位误差小于0.1°。采用示波器测试可以看出,输出的波形较为稳定,相位差输出准确,整套系统具有结构简单和操作方便的特点。     

基于ARM的DDS信号发生器设计

在继直接合成、锁相频率合成等传统的频率合成技术之后,直接数字合成技术,由于它具有频率分辨率高、带宽宽、转换时间短等诸多优点,如今已被广泛使用.为了满足外场试验对便携式信号发生器的需要,利用直接数字合成技术,通过ARM芯片STM32V8T6实现对DDS芯片AD9852的控制,设计了一个可以产生10MHz频率内的正弦信号、...     

一种电压暂变发生器研究

为了补偿电网电压的暂降,需要一种电压暂降发生器来模拟电网产生电压暂降.在现有的各类暂降发生器中,以基于电子开关型电压暂降发生器最易使用.文章介绍一种由新型交流开关和自耦变压器构成的电压暂变发生器.给出了该全控型交流开关的电路拓扑,分析了交流开关的工作原理.该发生器可以模拟多种电能质量的干扰,并可用于大功率场合.最后,搭建了实验电路,给出了实验波形.实验结果验证了这种电压暂变发生器的有效性.     

基于有源PFC原理的升压型DC/DC空间电源设计

采用有源PFC工作原理实现了一种升压型DC/DC变换器模块。作为空间电源完成由蓄电池输出电压50￣90V范围到稳定的128V输出,所采用的核心控制芯片为L4981A。该变换器的设计采用了双闭环控制,其特点是采用电压误差放大器环节实现输出电压稳定,采用电流环误差放大器环节实现输入电流跟踪输入电压且连续。试验结果表明,该变换器的输入电流连续,输出电压精度高,负载调整率高,电压调整率高,纹波电压较低,EMI强度较低,输出功率达到1.5kW。     

新型工频测试电源开关功放的设计

工频测试电源技术的关键取决于功率放大器的性能。针对传统的测试源仍然使用低效的线性功率放大器,本文设计了一种基于D类功放的新型工频测试电源开关功放。经过实物制作及测试,该功率放大器对输入的工频正弦信号进行电压放大,有效值范围为200×80%~200×115%,输出功率不小于20VA,THD不大于2%,能很好地满足实际应用的需求。由于该功率放大器采用BTL结构输出,输出功率仅取决于末级NMOS管,耐压可达直流500V,功率范围大,具有很大应用价值。     

基于DSP的电力电压测量信号放大系统

基于CVT电容式电压互感器的电力系统电压测量现状,提出应用于电压互感器的二次测的一种基于DSP的数字化高精度信号放大系统.该放大系统用数字化逆变器实现电力系统正弦电压信号功率的放大,利用DSP数字处理器高速的处理能力和电流预估计的PI控制算法实现逆变系统的高性能和高精度.最后,给出了输入电压信号和输出放大后电压的比较波形.     

继电保护测试仪用高电压功率放大电路的研制

针对继电保护测试仪的电压功率放大采用集成功率放大芯片价格昂贵,且易损坏,提出了一种性价比高、输出功率大的电压功率放大电路设计方案。首先介绍了继电保护测试仪的硬件结构,并详细分析了电压功率放大电路的原理,计算了功率管的管耗,在此基础上对电路进行了仿真分析,最后对实际电路进行了试验,结果表明,电路可输出功率大、线性度好,可以满足测试仪对电压功率放大的技术要求,并且具有很广的应用前景。     

高精度线性功率电压源的研制

为满足电能质量分析、仪器校验和产品测试的需要,设计并实现了一种精密的线性功率电压信号源.以MSP430单片机为控制核心,通过直接频率合成技术(DDS)产生需要的正弦波,功率放大部分采用改进型AB类互补对称功放电路,使信号源具有很高的线性度和较大的输出容量.采用16位高精度A/D、D/A转换器并配合模拟乘法器实现闭环反馈...     

A 60‐GHz power amplifier design with on‐chip tunable load‐matching network and power detect in 90‐nm CMOS

This paper presents a 60‐GHz power amplifier with on‐chip varactor‐based tunable load‐matching networks and an embedded DC temperature‐sensor‐based power detector. The output power can be monitored by the DC temperature sensor, and load‐matching network can be tuned by regulating the control voltage of the varactors, which can be used for correcting unpredictable process, supply voltage, and temperature (PVT) variations and load mismatch. Measured results show that the small‐signal gain of the CMOS power amplifier is up to 6.5 dB at 52 GHz. The power amplifier achieves 5 dBm output P1dB and 7 dBm saturated output power with 4.5% maximun power added efficiency (PAE) at 1 V control voltage. By sweeping the control voltage of the varactors, the power amplifier can obtain the maximun power gain, which can be used to solve the load mismatch. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

短时电能质量扰动检测的一种新方法

将DCT(离散余弦变换)变换和差变算法结合起来进行短时电能质量扰动的检测。对含强噪声的短时电能质量扰动采样信号(电压凹陷、电压凸起和电压间断)进行DCT变换,从所得DCT系数中提取出差变信号,通过DCT系数和差变序列检测出扰动的幅值和起止时间。仿真结果表明,用该方法检测扰动,分析过程简单,利用DCT系数的噪声鲁棒性能实现强噪声环境下的扰动信号检测,且检测精度较高。     

A High-Efficiency Audio Power Amplifier Using a Self-Oscillating Switching Regulator

A new high-efficiency audio power amplifier has been developed. This amplifier consists of a conventional power amplifier and a self-oscillating switching power supply which is arranged to vary the power supply output voltage according to the input signal voltage. The new amplifier achieves a higher efficiency than the conventional amplifier, by making the collector voltage of the emitter-follower-transistor follow the waveform of the output signal. Applying this idea to class A amplifiers, a one-third power dissipation can be achieved compared with the conventional class A amplifier. A power MOSFET is used as a switcher. The switching frequency is from 150 kHz to 300 kHz. The new amplifier shows sufficient favorable characteristics. Switching noise is suppressed to a low noise level, which has no influence on the AM tuner or other audio equipment. By stabilizing the single-ended push-pull (SEPP) output transistors, the amplifier can reproduce high quality tone. The present idea is also applicable to dass B power amplifiers and may be suitable for PA or car audio power amplifiers.     

基于VUSB的数控直流稳压电源的设计

介绍了一种调节精度高,操作简便的数控直流稳压电源。采用AVR系列单片机Atmega8作为主控单元,通过不同的数字量输入设置D/A转换芯片MAX522的输出电压。DAC输出电压则经过μA741组成的两级运放电路及射极输出器ZTX453进行电压电流放大。其中DAC输入的5.12V参考电压是由LM366集成稳压器产生的。上位机通过基于AVR单片机特有的VUSB技术与下位机进行通讯,同时介绍了Windows平台下USB设备驱动程序的实现。此电压源实现了电压值读取与设置的可见与可控性,可作为部分测试设备的嵌入式电源模块使用。     

基于OPA454的新型高压级联放大器优化设计

为获取频率可调的高线性度电压信号,提出基于OPA454的高压级联线性放大器的优化设计方案。首先,设计高压级联放大器的主电路、隔离电路和级联放大电路;然后,分析此线性放大器的负反馈特性和容性负载特性,保证输出电压信号的高线性度和带容性负载能力;最后,搭建两级级联放大电路模型,时域下测试输入电压频率分别为0.001 Hz、1.0 Hz、1.0 kHz、10 kHz时放大器的输入输出波形,在频域下对比一级电压放大电路和两级电压放大电路的频率响应曲线。结果表明:设计的新型线性放大器输出的电压波形可对输入电压线性放大40 n倍,并达到较高的线性度和低波形失真率,满足可调频率下电压准确放大的要求。