Arbitrary waveform generator for harmonic distortion tests on compact fluorescent lamps

This paper presents an experimental method to perform tests on compact fluorescent lamps operated with distorted voltage waveform conditions. The voltages used for the tests are obtained from an arbitrary waveform generator. It consists of a computer, a multifunction card and the software package. The characteristics of the voltage are entered from the computer that loads the required waveform into the card. The output of the card is driven to a voltage amplifier to supply the lamps. Samples of the voltage across the load and of the circulating current are recorded and transferred to the computer for harmonic analysis. The user supervises the tests through several virtual instruments that have been developed especially for this application. The system facilitates the performance evaluation of various appliances for distorted supply voltages. The cost of the system is very low compared with a conventional system consisting of an arbitrary waveform generator, a digital oscilloscope, a spectrum analyzer or/and a computer for harmonic analysis and a true rms multifunction meter. The experimental results show that the distribution of the harmonics of some lamp types does not alter linearly under distorted supply voltages.     

新型LED照明灯具驱动电路的研究与设计

对LED灯具驱动源的技术要求进行分析,设计了恒流式驱动电路．LED灯具采用了电容降压式驱动和TVS对电路进行过压保护。同时采用晶闸管和PTC将输出电路的电流限定在一定范围。为了确保各LED串联支路电流一致．对传统LED连接方式进行分析．并提出了新型的LED阵列结构。     

一种新的阻抗型电压跌落发生器设计

针对现有的阻抗型电压跌落发生器模拟电网电压跌落深度受限制的问题,提出一种基于串并联电阻、三相抽头变压器与限流电抗器等配合使用的电压跌落发生器拓扑结构。利用变压器副边不同抽头与电阻的组合模拟不同的电压跌落深度,设计的变压器限流电抗器在电压跌落和恢复期间投入,防止抽头电压等级切换而造成的电压冲击。基于50 kVA的电压跌落发生器样机实验结果表明,依据国家光伏太阳能及风能低电压测试标准,该设计可准确模拟不同等级的对称及不对称电压跌落,跌落暂态响应平稳无冲击,满足低电压穿越测试要求。     

基于DVR的电压跌落问题的研究

随着现代电力电子设备的广泛应用,电压跌落问题已成为影响电能质量的一个重要因素,提高动态电能质量,抑制系统电压跌落对敏感电力用户的干扰已成为急需解决的问题。随着高压大功率开关器件的出现,基于电力电子技术的动态电能质晕调节技术成为解决上述问题的有效手段。文章在介绍动态电压恢复器（DVR）的工作原理、系统框架及其数字控制系统的基础上,介绍了DVR解决电压跌落问题的应用效果。     

一种新型LED日光灯的设计

采用节能长寿命的大功率发光二极管(LED)作为光源,设计了一种新型的LED日光灯。该日光灯选用金属基板,结合大功率LED芯片,通过涂覆高效荧光粉实现发白光的LED,日光灯包括12颗大功率白光LED阵列,通过配合设计的反光杯达到所需的光线分布。试验结果表明:封装出的大功率LED光效为54lm/W,显色指数达到80以上,恒流350mA条件下点亮LED日光灯5000h进行老化测试,光通量维持率在87%以上,光效保持在43lm/W,达到了照明应用的要求。     

An improved time-delay addition method for MOSA resistive leakage current extraction under applied harmonic voltage

The most monitoring techniques of metal oxide surge arresters are based on harmonics analysis of resistive leakage current. Therefore, the extraction of resistive component from total leakage current is required. Up to now, several methods have been proposed for resistive leakage current extraction such as time-delay addition method. This method is only able to separate accurate resistive component under pure sinusoidal applied voltage. An improved time-delay addition method is proposed in this paper which is able to extract surge arrester resistive component under applied harmonic voltage. To accomplish this purpose, experimental tests have been performed on 20 kV surge arrester and obtained voltage and leakage current signals have been applied to the proposed and previous algorithms for resistive component extraction. In addition to investigate the ability of proposed algorithm, a typical surge arrester has been simulated in ATP-EMTP software and total leakage currents have been applied to both algorithms for resistive leakage current extraction. Results show that the proposed method is able to extract resistive component under applied harmonic voltage more accurate than previous one. Therefore, it is an improvement with respect to previous one that only works for sinusoidal voltage.     

模块化等亮度LED路灯设计

针对当前LED路灯照明采用照度均匀的设计方法无法满足道路照明实际需求的情况,通过推导自由母线的偏微分方程,在研究路灯配光特性的基础上,应用SolidWorks软件建立LED路灯的光学模型,将光学模型导入TracePro软件进行仿真,应用DIALux软件模拟实际道路场景和路面的光照情况,完成一款符合国家标准的LED道路照明灯具配光设计。设计灯具的路面亮度总均匀度和路面纵向均匀度分别为0.82和0.77,都高于国家照明标准,既满足亮度均匀性的要求,也满足照度均匀性的要求。并研发了一款全新的模块化灯具结构,实用方便,市场前景广阔。     

一款LED后位灯的光学设计与仿真

采用食人鱼系列的发光二极管(light em itting d iodes,简称LED)作光源,进行枕型透镜与反射腔的设计,在结构软件Catia中建立了一款后位灯的三维模型,并利用光学软件T raceP ro进行光学效果的仿真,开发出了一款LED后位灯。样品经汽车灯具测试中心检测,性能满足国家标准要求。     

电力系统谐波研究综述

随着电力工业的发展和电力市场的开放,各种非线性元件在电力系统中大量使用,这些非线性元件产生大量的谐波导致电压和电流的波形产生畸变,严重威胁着电网安全和经济运行.同时谐波对电力系统其他用电设备也产生了严重的危害及影响.因此设计一种更精确的谐波检测方法和设计合理高效的滤波装置将成为未来谐波研究的主要方向.该文从分析谐波的产...     

基于IR2153的250W高压钠灯电子镇流器的设计

介绍了高压钠灯电子镇流器的工作原理及结构,用L6561和IR2153实现了其功率因数校正以及逆变电路的控制,并给出了启动电路和串联谐振网络的传递函数,既校正了功率因数,又实现了调频调光。     

直流低压应用场合下的电子镇流器设计

针对直流低压应用场合,基于上海海尔HR6P67L单片机,设计了一种紧凑型荧光节能灯用电子镇流器。文中给出了完整的硬件电路,并进行了分析。通过软件程序控制,实现了荧光灯预热启动、恒功率控制和异常保护等功能。对电子镇流器工作性能也进行了测试与分析。     

谐波存在时的改进电能计量方法及应用

为减少谐波存在时的电能计量误差,本文提出一种基于三角自卷积窗的改进谐波电能频域计量算法.首先,采用三角自卷积窗对电压、电流信号进行加权处理,以抑制频谱泄漏和谐波间相互干扰;其次,运用插值FFT算法从频域实现电压、电流信号参数(频率、幅值和相位)的高精度估计值;最后,根据Budeanu给出的谐波电能定义,结合电压、电流信号参数实现谐波电能计量.非同步采样情况下,分别采用典型余弦组合窗(Hanning窗、Blackman-Harris窗与Rife-Vincent窗)和4阶三角自卷积窗进行谐波电能计量的仿真实验结果表明:采用三角自卷积窗函数可克服白噪声和基波频率波动影响,提高了谐波电能计量准确度.本文算法在三相多功能谐波电能表中的应用证明了其有效性和准确性.     

HID灯电子镇流器的带交错并联APFC的设计

随着人们对照明质量的的不断提高,如何减少照明设备对电网的污染各照明公司都提出了自己设计方案及产品,但大功率的HID电子镇流器还没有系列化的产品。本文分析和设计了一种单相交流电压输入的大功率HID灯电子镇流器的PFC,本PFC采用还错技术,输出电压在400 V。理论分析和仿真表明,本设计的输入输出都能达到电子镇流器的各项性能指标,可以应用于大功率电子镇流器。     

一种高稳定性多功能氘灯恒流电源的研制

本文介绍了一种高稳定性多功能的氘灯恒流电源,其电流调整率达到6.5×10~(-6),漂移达到5.0×10~(-5)/hr。它具有多功能的特点,既可满足各类氚灯使用的供电要求,又可满足各类氘灯科研和生产工作中测试工作的要求;既可与使用氘灯(或氢灯)作光源的各类光学式分析仪器(如紫外光谱仪、HPLC、FIA等仪器)配套,又可单独使用在需要50～450mA直流恒流电源的各类仪器装置中。文中简单介绍了该恒流电源的电路结构、工作原理、主要技术指标。并对几个有关的问题进行了初步探讨。     

机床用永磁同步电机预测电流控制方法研究

近年来,随着数字信号处理器和先进控制理论的发展,模型预测控制得到越来越多的关注和应用。针对数控机床用永磁同步电机常规单矢量模型预测直接电流控制方法存在电流谐波较大的问题,基于两电平电压源逆变器的基本电压矢量构造了6个虚拟电压矢量,并基于所构造的虚拟矢量建立了扩展电压矢量集。然后,设计了一种基于扩展电压矢量集的永磁同步电机预测电流控制方法。与常规的单矢量法相比,所提方法可明显降低电流的谐波,改善永磁同步电机的稳态控制性能。仿真和实验结果均验证了该方法的有效性,能够为同步电机在数控机床或相近的应用场合提供较好的理论支撑。     

立式分布式光度计中新型灯具安装支座研究

灯具的分布光度性能是影响照明品质的关键因素,采用合适的测量设备、正确的测量方法是准确获得灯具分布光度特性的基础.随着LED照明新技术的发展,各种新型LED灯具不断被研发应用,对其光度分布、颜色分布的测试提出了新的要求.该研究在以往立式分布式光度计的普通样品安装支座技术的基础上,展开对提高安装支座通用性和精确度的研究,设...     

Modeling,analysis and suppression of current harmonics of Langevin-type ultrasonic motors under high voltage

For achieving high speed and large thrust, Langevin-type ultrasonic motors (LTUM) are generally operated under high voltage. However, high voltage causes the current harmonics of piezoelectric material nonlinear phenomena, which will decrease the efficiency, the output force, and the accuracy of LTUMs. In this study, the nonlinearity of current harmonics of LTUM are described and analyzed by a novel nonlinear equivalent circuit model using Lagrange equations. Thereafter, based on a nonlinear tuning method, a specific driver circuit is suggested to suppress the current harmonics. Experimental results validate that the time response of the current is consistent with that of the model and furtherly demonstrate that the total harmonic current distortion decreases by 68% utilizing the proposed nonlinear tuning method under 500 Vpp.     

一种升压恒流源的研究与设计

为实现用干电池等低压电源驱动LED灯,该文设计了一种具有升压功能的恒流源。该恒流源将Boost升压电路与基于单片机的开关电源技术相结合,完成了升压、恒流、分量程供电。经过测试,该电源效率高达82%,误差小于3%。     

大功率LED灯的热分析与热设计

为解决制约大功率LED发展的散热问题,针对一款大功率LED灯具进行了热仿真分析,结果显示芯片结温高达76.23℃,而实际允许的最大结温为80℃。为改善散热效果,提出了如下改进思路:首先对散热片尺寸进行优化设计,并研究了界面材料对LED结温的影响,然后在散热片上加装了热管、风扇以及均温板等装置。研究结果显示,通过采用适当的改进方案能够有效降低灯具结温。     

基于随机载波PWM的开关磁阻电动机谐波频谱展开研究

为解决开关磁阻电动机(SRM)固有的振动和噪声问题,在SRM的速度控制中使用了随机载波脉宽调制(RCPWM)进行了谐波频谱扩展。将两种RCPWM,即单随机载波脉宽调制(SRCPWM)和多随机载波脉宽调制(MRCPWM)运用到SRM速度控制中的电流环,其能够有效地将电压谐波分散到更宽范围的频谱上。谐波频谱展开性能可以用谐波展开因子(HSF)和总谐波畸变(THD)进行评估。通过Matlab/Simulink软件搭建了四相8/6极SRM速度控制系统。仿真结果表明,相较于普通PWM和滞环控制,RCPWM能够显著提升SRM的谐波频谱展开能力,而SRM的振动和噪声与电压谐波有着直接的关系,因此可以达到减小SRM振动和噪声的目的。