RL串联电路中电阻热涨落对电流暂态过程的影响

利用随机理论方法研究了RL串联电路中电阻的热涨落到电路中电流暂态过程的影响,并计算了电流的定态几率密度、平均电流与电流的涨落。计算结果表明,电阻的热涨落强度对电流的暂态过程有很大影响,当温度很高且变化不定时,电流的变化规律呈明显地随机性。     

非共振阻尼介观耦合电路中的量子效应

研究了两个分回路中电路参数即电容和电感的不同对有阻尼的介观耦合电路中量子涨落的影响。计算中考虑了电阻产生的物理机制即电子与声子的相互作用。两个分回路电路参数的不同会使一个分回路中的量子涨落减小,另一个分回路中的增加。结果表明,无论是电容耦合还是电感耦合都会使耦合部分的电荷涨落得到压缩,而耦合部分电流的量子涨落得不到压缩。     

有限温度下介观电容耦合电路中的量子涨落

为提高信号的稳定性和保真度，对电路中的量子涨落进行了研究。利用热场动力学（TFD）方法计算了有限温度下介观电容耦合电路中的量子涨落。在零温情况下，电容耦合电路的本征态是平移Fock态，有限温度时，这些态成为热平移Fock态。计算结果表明，对于以往未加注意的电路耦合部分，电容耦合使电荷的量子涨落减小，电流的量子涨落增加。     

耦合部分有电阻时介观电容耦合电路中的量子涨落

从电阻产生的物理机制即电子与声子的相互作用出发,对耦合部分有电阻的电容耦合电路进行了量子化. 分析了耦合部分的电阻对量子涨落的影响,同时考虑了温度效应. 结果表明,耦合电容会减小分回路及耦合部分电荷的量子涨落.     

耗散介观RLC电路中量子涨落的因果关系

通过研究和比较关于正则变换下,耗散介观RLC电路中,电荷及电流（或广义电流）的量子涨落的相关研究结果,得出了耗散介观RLC电路中量子涨落的因果关系,结论可能对继续研究相关问题具有参考价值或指导意义。     

放大电路静态工作点的稳定性研究

放大电路的性能指标与电路的静态工作点相关,因此偏置电路应当在电路元件参数变化时保持静态工作点稳定。分立元件放大电路中最常用的电阻偏置电路,电阻RE就是用于静态电流IC的稳定。只要工作在放大区,晶体管的性能参数就与晶体管的静态电流IC有关,电路元件参数变化对静态电流IC的影响是研究的重点。     

地铁钢轨电位和杂散电流分布研究及仿真

为实现轨道设备及地下金属管网针对性防腐提供技术保障。在研究地铁钢轨回流系统的基础上建立了回流系统电路模型,由该电路模型推导出钢轨电位与距离、杂散电流与距离的函数关系,继而描绘出钢轨电位及杂散电流的分布情况,并给出具体的分布特点。在不同的钢轨电阻等电气参数情况下,通过对钢轨电位和杂散电流的仿真计算得知,影响钢轨电位的主要因素是钢轨电阻和牵引电流,影响杂散电流的主要因素是钢轨电阻、牵引电流及过渡电阻。     

含时阻尼电感耦合电路的量子化和量子涨落

对于电容和电感含时的阻尼电感耦合电路,在考虑电子和声子相互作用的情况下,实现了体系的量子化,并研究了其中的量子涨落.在所研究的电感耦合电路中,分回路和耦合部分都有电阻存在.当电容和电感不随时间变化时,物理量的演化首先经历一个振荡衰减的过程,然后达到一个稳定的状态.电路到达稳态后,若两个分回路中的电容和电感相同,并且电阻趋于0,则量子涨落回到无阻尼电路的结果.     

与温度、电压及工艺涨落无关的CMOS电流基准

利用工作在亚阈值区的MOS管代替传统电流基准中的三极管或电阻器件,实现了一款全CMOS器件的电流基准.利用PMOS管的体效应实现进一步的温度补偿;利用共源共栅和反馈结构有效地增加了基准电流源德电源抑制比;并利用当工艺发生偏差时CMOS管阈值电压、电子（空穴）迁移率和亚阈值区MOS管漏源电流之间的关系,降低了工艺涨落对基准电流的影响.本设计采用Cadence公司的Spectre软件以及CSMC公司的0.5 μm CMOS混合信号模型进行仿真设计,设计的基准电流中心值为1.62 μA.综合考虑温度、电压和工艺涨落对电流基准的影响,温度系数为1.58×10－4%/℃,电源抑制比为90.5 dB,工艺涨落仅造成基准电流±3.5%的变化.     

测温调节器的自行设计制作

叙述了在某些试验工作中,为解决测温参数多而测温调节器不够用的问题所采取的方法．介 绍了电流供电式调节电路和电桥式调节电路,并对两种调节电路进行了比较,得出电桥式调节电路 结构简单,而电流式调节电路的优点是在原理上消除了传输导线电阻的影响．     

PCR热循环系统热性能影响因素的等效电路研究

根据热电相似性理论,建立基于半导体制冷片的聚合酶链反应(PCR)热循环系统的等效电路模型,将系统中各部件的热参数等效替换成相应的电路参数.利用该模型,分别分析在加热和制冷模式下,驱动电流、散热器热阻和样品块材料等因素对PCR热循环系统热性能的影响程度,得到了在各工作状况下样品块温度的稳态和动态曲线.结果表明：当驱动电流取最佳值Im时,系统可获得最佳制冷效果;驱动电流越大或材料的热容越小,系统升降温速度越快;材料不同对系统的Im值无明显影响;散热器热阻越小,样品块温度稳态值越低,系统的Im值越大.在设计时选择低热容的材料、低热阻的散热器以及最佳Im,可使系统获得最佳的热性能.     

采用全阶状态观测器的IGBT模块结温预测

为解决控制器功率器件过温失效问题,需要对IGBT的PN结温度进行实时精确估计。设计全阶状态观测器对IGBT的结温进行实时估计,并综合考虑电、热参数的相互影响,采用闭环控制实现结温的估计修正;根据双脉冲测试原理搭建IGBT动态特性离线测试平台,研究导通电流、母线电压、结温对IGBT损耗的影响,采用线性插值法推导IGBT损耗的数学模型;根据热-电比拟理论建立热网络模型,搭建热阻测试平台获得温度与瞬态热阻变化曲线;基于IGBT热网络模型推导各温度节点的状态方程,针对开环估计方法估计精度差的问题,设计全阶状态观测器,利用观测器输出壳温和实测的壳温之间的误差对结温估计值进行实时修正。搭建基于Matlab\\Simulink的仿真平台,验证了IGBT结温估计的有效性和准确性;搭建结温预测实验平台,采用热敏参数法对结温状态观测器进行验证。仿真和实验结果表明,估计的结温能够很好地跟踪实际值,验证了提出方法的准确性。     

含发热元件密闭空间热电制冷器瞬态特性

为了研究密闭空间中发热元件对热电制冷器瞬态特性的影响,基于有限时间热力学理论,建立工作在含发热元件制冷空间中的热电制冷器计算模型.采用热阻网络分析方法,分析不同工况下关键参数对热电制冷器瞬态特性的影响,得到制冷空间温度、制冷系数、制冷量等性能参数随时间的变化规律.分别改变发热元件功率、工作电流、冷却水流速和填充系数,对比分析不同工况下的最低制冷温度和制冷系数变化,得到热电制冷器工作参数的瞬态特性.搭建水冷式热电制冷器的测试平台,开展密闭空间热电制冷器的瞬态特性测量实验.结果表明,当发热元件功率分别为0.95、4.85和13.3 W时,仿真计算温降分别为8.96、8.33和6.94 K,实验测得温降分别为6.75、5.63和4.00 K,温度变化趋势一致,验证了计算模型.     

暂态电流保护选择性的研究(Ⅱ)--考虑阻波器的故障暂态过程分析

针对保护出口处发生金属性或小电阻短路故障时，暂态电流保护完全失去选择性的严重缺陷，提出了使用阻波器保证暂态电流保护选择性的改进方案，并进行了改进方案的故障暂态分析和仿真研究。研究结果表明，在线路出口经小电阻或金属性故障时，受阻波器的影响，故障暂态过程的基本特性将发生根本的变化，从而使其奇异性出现较大差异，并由此可实现故障线路的识别。在线路上使用阻波器，是保证在线路出口经小电阻或金属性故障故障时暂态电流保护选择性的重要措施，因而是实现暂态电流保护的必要条件。     

二阶RLC电路响应与参数的关系及工程应用

二阶RLC串联电路的暂态过程,在电路理论及高等数学都有很成熟的解法。自动控制原理在上述基础上引入一个阻尼系数进行讨论,但是这些结果不能简明地反映电路响应与电路参数的关系。参照自动控制原理引入一个振荡系数,可以简化二阶电路暂态响应的计算公式。对非振荡型响应提出了近似等同于一阶RC电路的响应条件,对振荡型响应提出了简明的判断振荡频率周期及衰减趋势方法。以一个高压直流输电的二阶电路的暂态过程为例进行了分析和计算,暂态响应结果符合期望状态。     

基于PSS/E的短路电流衰减影响因素分析

针对大电网短路电流超标日趋严重、中国现行短路电流计算方法偏于保守的情况,在PSS/E机电暂态仿真环境下研究发电机？负荷和励磁系统模型对短路电流衰减的影响.通过研究发现：在动态仿真过程中,不同的元件模型对短路电流衰减有较大的影响,可作为研究与评估电网实际短路电流衰减的参考.     

鼓式制动器应力场数值模拟

针对鼓式制动器在制动过程中制动鼓出现开裂的问题,基于有限元法和瞬态热传导方程,分别建立了鼓式制动器接触分析模型和瞬态热分析模型。采用非线性接触方法分析了因制动蹄外张制动在制动鼓上产生的应力大小及其分布规律。利用瞬态生热对流与热传导分析方法得出了制动鼓上的生热-散热规律及其热应力的大小与分布规律。利用该模型分析了某重型车制动鼓开裂原因。结果表明,紧急制动工况时,机械应力和热应力对制动鼓不同部位的开裂都有影响,均可引起制动鼓疲劳开裂,且引起的开裂形态不同。该模型和分析方法对制动鼓的开裂失效研究具有很好的工程应用价值和理论指导意义。     

对称型梯度功能材料的瞬态热应力强度因子

采用摄动法推导出无限大对称型梯度功能材料平板的一维非定常温度场及非定常热应力场的解析表达式 ,并采用权函数法计算了受热冲击的含双边裂纹的对称型梯度功能材料平板的瞬态热应力强度因子 .通过两种Al2 O3 TiC系梯度功能陶瓷平板表面冷却条件下的计算实例并与均质陶瓷材料对比 ,分析了材料的热 物理性能分布规律对瞬态热应力强度因子的影响 ,并提出高抗热震性梯度功能陶瓷的设计原则     

涡流对断路器方形永磁机构特性的影响

由于高压断路器永磁机构工作时间短、动作速度快,工作时会在动静铁芯中产生涡流,为了分析其对机构特性的影响,采用耦合法对永磁机构的瞬态磁场进行分析,并研究了电压激励下的瞬态磁场,推导出考虑涡流影响的非线性瞬态磁场数学模型.运用有限元分析软件Ansoft对方形永磁机构进行仿真,分析涡流对其特性的影响,并对其损耗进行计算分析.分析结果表明,由于涡流的影响使永磁机构的动作时间增长,在永磁机构动作过程中,动铁芯的涡流损耗很大.     

异质材料点焊过程电热耦合数值分析

以异质材料低碳钢与纯镍电阻点焊为例建立了电阻点焊熔核形成过程的电热耦合有限差分模型。提出了异质金属点焊过程导电、传热耦合作用的模拟方法、接触电阻分析方法和析热机制处理方法。模型中也考虑了随温度变化而变化的材料性能以及边界冷却条件的影响。试验验证表明,数值模拟与试验结果吻合良好,为异质材料点焊基础理论研究提供了一种有效的分析手段。