一种振动自供能无线传感器的电源管理电路

针对振动能量采集器的输出功率过低不足以直接驱动无线传感器的问题,设计了振动自供能无线传感器的电源管理电路,根据调谐和阻抗变换原理对能量采集器进行了阻抗匹配,以最大功率对储能超级电容进行充电,对能量存储和电源管理电路的充放电特性进行了理论分析和实验验证。结果表明,该电路大幅度提高了采集器的输出功率和对储能超级电容充电的效率,当0.47 F超级电容电压达到0.6 V时,能量瞬间释放电路控制超级电容瞬间放电,成功驱动最大功耗为75 mW的无线传感器工作。     

充电桩计量过程中输出与充电需求不匹配问题分析及处理

针对充电桩现场测试设备的充电需求与实际输出不一致,出现电压、电流不匹配的问题,设计了一套检测方案,构建出包括电流检测模块、电压检测模块和示波器检测模块的检测电路,通过采样电压和电流信号,计算出不同负载下充电桩输出电流和电压值,并设计了包括直流电能采集电路,由双通道AD转换AD7380、可编程增益放大器、可编程增益放大器、增益电阻Rg2和电源变换器、低通滤波器电容CL、低通滤波器电阻RL组成的检测电路,在检测电路中,为了提高检测效率,还设置了校正电路。通过试验,本研究方法分析直观,误差低。     

基于组合脉冲的交通信号节能控制研究

当前降低交通信号控制系统能耗的主要方法是采用更低能耗的信号灯或信号机,但受制于新技术的进步及推广,且需更高的应用成本。为此,文章综合研究信号机和信号灯的连接控制,充分利用信号灯的交流供电控制线,提出了一种基于组合式触发脉冲信号的信息传递方式,并用于交通信号控制系统的功率调控。通过信号机对信号灯的远程调控,实现了对单路口多组信号灯降低功率的集中控制、远程管理及智能配置;该控制方法有利于系统节能减排的有效实现及交通信号的优化管理。     

磁悬浮转子微陀螺的电容检测系统分析和实现

介绍了一种新型磁悬浮转子微陀螺的电容检测方案,其特点是检测定子上径向分布的电容极板和悬浮转子形成差动电容的变化.检测电路为基于相关检测原理的交流电容电桥的方法.电路实现中采用积分电荷放大器作为前置级,对其输出和噪声进行了深入的分析.之后,前置级的输出信号经过低噪声放大器进行放大,再通过带通滤波以及相关解调等电路实现检测系统需要的输出幅值和信噪比.实验证明,实现的检测系统对角度输入有较好的线性响应,角度分辨率达到0.1°,即可检测到的电容变化约为1fF.     

MAX4194在煤样水分信号检测方面的应用

针对射频电容法检测水分含量时输出信号较低,导致后续处理电路无法对采集信号进行准确处理的问题,提出采用基于MAX4194的信号放大电路,对前端检测电路输出信号进行增益放大使其满足后续处理电路对信号采集的要求。     

自供电磁阻车辆检测节点设计

针对无线车辆信息采集系统寿命受制于节点功耗的问题,设计了一种基于各向异性磁阻传感器的自供电车辆检测节点。节点采用电源动态管理,设计了快速信号采集电路,结合低功耗芯片的选用以及执行睡眠等方法来控制节点功耗。为减少通信次数和保证可靠通信,针对应用定制了时分多址加跳频的无线通信协议。节点采用超级电容加充电锂电池的存储结构收集太阳能,通过软硬件协同设计实现了简单高效的能量管理方法,具有供电源自动切换和充电控制功能。实验测试的结果表明该节点能够胜任车流量检测应用,自供电能够满足节点可持续工作的需要。     

基于TD-SCDMA的煤矿智能电力故障检测与分析系统

针对煤矿井下供电设备故障给煤矿安全生产带来很大隐患的问题,提出了一种基于TD-SCDMA技术的煤矿智能电力故障检测与分析系统。该系统通过供电检测采集系统实时采集各段母线电压、各分支电流、功率、断路器状态以及故障信息,然后通过TD-SCDMA/工业以太网络支撑系统将煤矿供配电系统各设备运行状态、运行参数、故障信息传输到智能电力故障分析系统,完成煤矿供配电系统的信息加工、分析和故障诊断与处理。应用结果表明,该系统提高了供电可靠性,为煤矿的安全生产提供了保障。     

一种新型恒功率超级电容器快速充电机设计

研究了超级电容快速充电方法,分析了恒功率快速充电的原理,并通过比较恒电流和恒功率两种方法,证明了恒功率充电更有利于实现快速充电。根据恒功率充电原理,制作了快速充电样机。实验表明该样机电路稳定,能够实现快速充电要求,具有良好的实用前景。     

APPLEⅡ主机起动电路的检修

我室购进一批浙江大学组装W·W仿APPLEⅡ微机。有多台主帆起动电路出故障。故障现象:当打开主机电源时,无法调用磁盘机,同时在显示器上出现几条固定的垂直条纹。主机起动电路如图。APPLEⅡ主机起动电路是由555集成电路构成的开机延迟电路。当电源合上时3脚输出为高电平,电源正5V对电容C充电,当电容C充电到3.3V左右     

HXD1C型机车主变流控制单元检测仪设计

针对HXD1C型机车主变流控制单元提出的多通道故障检测要求,采用PXI板卡与cPCI板卡设计了多路信号输出与采集系统;运用LabVIEW编写系统的控制程序,实现了通道配置、检测信号输出、数据采集、检测状态信息存储和数据查看等功能,并将各通道的故障检测结果分页存放,解决了查看时信息量庞大的问题.实验结果表明,该系统操作方便、检测速度快、故障检测准确,能够满足项目的检测任务,同时在涉及机车主变流器控制单元的检测领域有较好的应用前景.     

车联网多传感器自供能系统储能稳压电路设计

本文针对轮胎内传感器的无线供电问题,重点设计了接收端模块中储能稳压电路。基于电磁共振发射原理,接收端接收到电信号经整流稳压后,为超级电容储能单元充电,此时超级电容停止放电;当无线电能接收中断时,则改由超级电容存储电能向后续电路输入。实验结果表明:当充电电流最大不超过1A时,由0.4V充到额定电压2.7V,并稳压在5V左右,使后续电路能正常工作,满足本系统对充电时间以及储能稳压输出的需求。     

TWS蓝牙耳机多功能充电仓的综合设计

为实现TWS蓝牙耳机充电仓的充电、放电、通信、主控一体化设计,缩小PCB板的面积,设计了一款充电仓控制系统。采用可编程电源管理SoC IP5516作为主控,针对内嵌台湾络达、台湾瑞昱、杰理、中科蓝讯蓝牙芯片耳机的交互需求,通过构建相关的通信辅助电路、耳机睡眠阻抗匹配电路、霍尔检测电路、锂电保护电路、显示电路以及编写对应的软件,实现了仓线性降压充电、仓对耳机同步整流升压放电、仓向耳机单向通信且同步进入μA级低功耗模式等功能。     

空空导弹投放信号中断故障容错设计与PHM实现

载机送出投放信号启动空空导弹弹射过程,当该过程尚未结束而投放信号中断或瞬断时,则会产生机-弹分离安全性问题.为了防止该问题的发生,在弹射控制电路的基础上,采用高能复合钽电解电容储存电能的方法实现投放信号中断故障容错.在电容充电过程中,通过在线测试充电电压得到实际电容充电曲线,比较该曲线和标准曲线的均方误差进行故障预测和健康管理.试验表明了故障容错设计和故障预测的可行性和有效性.     

Energy harvesting from far field RF signals

In this article, an alternative source of energy harvesting is proposed. It is based on the concept of charge pump electronics circuit and radio frequency (RF) signal amplifier. The RF signals are acquired by the Dickson charge pump circuit, amplified, and converted into a desired DC signal. To ensure the maximum power extraction, the proposed energy harvester circuit includes multiple circuit level approach. The diode‐capacitor charge pump generated the step‐up stage in the system. The proposed idea is designed and implemented using a suitable hardware successfully. Initially, the designed circuit is simulated and tested using the MultiSim software and then hardware implemented to obtained the desired 1‐5 V DC signal. The presented circuit can be used in various applications such as electronic devices charging, power supply, energy harvesting, etc.     

FPGA设计的太阳能交通信号灯控制器

现在大多数太阳能交通信号灯控制器采用单片机设计,交通信号灯主控制器和从控制器采用无线传输的方式传输数据,但是经过交叉路口的车辆所带来的电子干扰会对无线传输线路带来一些影响.本文完全采用FPGA设计交通信号灯从控制器,主控制器与从控制器采用有线传输,接口电路使用FPGA和CAN传输线实现.采用FPGA实现的从控制器实质上相当于一个纯硬件电路的设计,传输接口采用CAN传输线,具有非常强的抗干扰性.最后仿真、制板、测试,实现了主控制器与从控制器之间的稳定传输.     

海洋测量浮标太阳能LED锚灯系统的设计

一直以来浮标上用的锚灯都以白炽灯为光源,但是白炽灯功耗大、寿命短。为进一步提高航标灯的质量,减轻工人维护劳动强度和工作量,设计了一种低功耗且性价比高的可用于海洋测量浮标的太阳能LED锚灯。该锚灯通过中央控制器实现太阳能电池电源控制、蓄电池充电控制、感光电路控制以及LED锚灯控制等主要功能,并利用太阳能电池板进行充电,电路简洁、实用。LED锚灯灯管质量好、发光射程远、闪烁效果良好、性能稳定,可以更好地为浮标提供可靠的安全保证。     

太阳能路灯控制器的智能化设计

介绍的智能型控制器用于太阳能路灯系统,其主要功能是白天将太阳能电池发的电存储到蓄电池中,晚上将蓄电池中的电提供给光源进行照明。该控制器在太阳能电池、蓄电池及光源间加入一个有 A/D 转换寄存器和 PWM 输出的8位单片机,通过一定的算法控制,实现了对光源实施时控、光控、分辨季节时差的控制,以及在对蓄电池充电过程中通过PWM调制实现最大功率跟踪技术。在控制器设计中,给出了蓄电池的过充及过放、蓄电池及太阳能电池的防反接、负载的防短路、太阳能路灯系统防雷电、抗干扰等保护措施。     

基于Simulink的太阳能高效充电控制器设计

针对太阳能充电转换效率较低的问题,设计了基于Simulink的太阳能充电控制器,以提升充电效率。综合比对现行方案与太阳能充电的客观影响因素,选择Buck-Boost电路作为充电器的转换电路,采集太阳能电池板的电压、电流信号,经由STM32进行分析处理,依据模糊控制算法输出对应的PWM信号,来控制充电电压。经过理论分析及Simulink仿真,表明该控制器可以采用模糊控制算法依据采集信号输出对应的PWM控制信号,使充电电压和电流始终保持在最佳充电曲线附近,不仅保护了蓄电池,同时大大提升了太阳能充电效率。     

高压电容取电技术的研究与设计

针对传统技术中采用电压互感器分压带来的不便,设计出基于电容式高压取电的新型取电设备。该设备将电容、变压器串联构成串联电路,由此实施高压取电;利用电容式高压取电原理,设计了新型的高压取电电容;在电路中增加继电器监测单元和过电流监测单元,保证了电路的安全性;通过电容分压,有效地将电路中的高压转换为低压,将得到的电能存储到超级电容器组中,超级电容器组用作供能装置向电力线电网线路中的负载输出电能,供负载使用。试验表明,采用电容式分压原理进行高压取电,不仅用法灵活,减轻了电力线路的运行负担,还提高了带载能力,具有较好的实用价值。     

磁悬浮轴承转子位移自检测系统研究

研究一种无传感器磁轴承转子位置自检测的方法,该方法不需要专用的位移传感器,因为线圈的电感是转子位移的函数,故其两端的电压也为转子位移的函数,在磁轴承系统的线性功放的输入端注入一高频信号作为转子位置的测试信号,将线圈端电压经过谐振电路来提取含有位置信号的高频电压信号,再将电压信号进行精密半波整流后得到脉动的直流信号,最后,通过低通滤波器得到平滑的转子位移直流信号,经由PID控制器和功放对转子位移进行闭环控制,测试结果证明:此方法是可行的。