基于MSP430的纹波功率电源设计

直流输电系统中避雷器的老化试验需要一种能产生特殊纹波波形的高压试验电源,为此设计了一种程控纹波功率电源。该电源基于MSP430单片机实现总体控制,采用D/A转换和幅值控制,生成高精度、稳定可靠的试验纹波,然后通过功率放大器进行电压和功率放大,通过采样模块采集输出波形,完成反馈闭环。介绍了纹波功率电源的硬件原理和软件结构,试验结果表明,该电源可以无失真地生成阀电压和桥电压纹波波形,输出电压有效值最大为60 V,输出电压稳定度在1%以内,频率稳定度在0.5%以内,可以满足避雷器老化试验对纹波波形的要求。     

基于PID神经网络控制微信号发生装置

高压电网中电子式互感器输出信号一般为毫伏级模拟信号,在高压保护、测量装置研发试验中需要能够提供高精度微小信号的继电保护测试仪.文中介绍了一种基于PID神经元网络负反馈控制技术和FPGA控制高精度串行DA转换输出精准微小信号的系统设计方案,分析了装置为提供高稳定度小信号所采用的新方法,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)技术的16位并行数字信号串行输出控制模块.系统通过嵌入微控制器的正弦波形产生算法和自适应PID控制算法输出高拟合离散正弦波数字信号.由FPGA控制输出的各路离散信号经串口DA转换、滤波后输出的模拟电压信号稳定可靠、频带宽、动态特性良好.该测试仪输出的小信号电压变化比差测量值满足0.2级电子式互感器准确度的要求.     

电能质量干扰发生装置的研制

电能质量干扰发生器常用于检验电力设备受电能扰动时的性能,提出了一种基于波形信号发生器加线性功率放大器的电能质量干扰发生器装置的设计方案.以可编程逻辑器件EPM7128、双口RAM和数模转换器为基础,采用直接数字合成技术设计了正弦信号产生电路.利用SM5964单片机对数模转换器的参考电压进行控制来改变波形输出幅度,实现小信号的聚升、跌落、中断和凹陷等功能.通过高压高速集成功率运放PA89A对小信号进行幅度放大,采用高压高频三极管并联技术设计了扩流电路.使用Multisim软件对功率放大电路的参数进行仿真和优化,仿真实验结果表明,该电能干扰发生装置的输出电压幅值在0 ～264 V范围内任意可调,负载电流达到2A,并能实现电压跌落、聚升、中断和凹陷等功能.     

基于放电时间测量的温度传感器设计

该文介绍了一种基于放电时间测量原理的温度传感器设计方法，不同于传统测温电路对铂电阻两端电压经过信号放大，再进行模数转换（AD）测量温度，该方法直接将温度变化引起电阻应变的测量转化为对电阻放电时间的测量，再根据放电时间进行解析得到当前被测温度。首先介绍了放电时间测量温度原理，其次详细介绍了基于高精度时间测量芯片TDC-GP22的温度测量电路，然后介绍了温度测量的软件实现方法，最后在温度校准装置中进行温度试验，验证了该设计方法的准确性。     

恒流源充电二极管放电的互感值测量方法

介绍恒流源充电二极管放电的互感值的测量方法。其测量原理是采用开关电路,以恒流源电路向互感器的原边线圈充电,只经过二极管放电,定时测量稳定放电的时间和副边线圈的开路电压来测量互感值。分别论述了测量原理,并设计了试验和标定方法,通过试验和数据分析证明这种互感值测量位移的方法可行,不采用高频正弦激励,即可测量较小的互感值。     

锚杆超声导波检测用功率放大器的设计

功率放大器是锚杆超声导波检测系统的重要组成部分,但国内还少有满足导波检测要求的功率放大器产品,本文针对锚杆超声导波检测应用特点设计了一种功率放大器。功率放大器采用A类推挽功率放大方式,利用传输线变压器宽带匹配技术,其工作原理为:先将不平衡信号转换为两路平衡信号分别放大,再经平衡-不平衡变换器转换为单路不平衡信号。经测试,功率放大器在1MHz-5MHz范围内,输出电压大于70V,达到设计指标。锚杆长度检测实验表明:功率放大器满足实验要求,其可作为超声导波激励源使用。     

弹光调制压电晶体驱动控制器的设计

针对弹光调制器需要高压、小电流双向正弦电源的工作特点,设计了一种压电晶体驱动控制器,主要由功率放大电路、充放电回路、LC谐振电路等部分组成。它能提供正负输出,并能对压电晶体进行快速充放电。输出正弦电压频率为50.018 kHz,峰-峰值电压可达1 500 V,ZnSe晶体的最大振动位移可以达到4.5μm。实验结果表明,该驱动控制器可满足压电晶体的驱动要求。     

一种高精度数据采集系统的电路设计

变压器的空载试验中，由于功率因数低，空载电流不是正弦信号，高精度测量其有功功率具有一定的难度。在此应用背景下，对低功率因数含有工频正弦电压波形和工频畸变电流波形的有功功率测量进行了研究，介绍了数据采集系统的电路设计。采用同步采样和准同步采样相结合的双AD通道结构，以AD1674作为模数转换器，使用锁相环作为同步环节。开发出用于PC机的数据采集卡和相应的外围电路，此装置能够满足变压器空载试验的精度要求，已在实际测量系统中使用。     

基于FPGA的剩余电压检测系统的设计

提出了一种高准确度低功耗的剩余电压检测方法。该测量装置通过过零检测电路获取工频同步信号,在工频交流峰值时刻切断待测设备的电源,由高输入阻抗的输入回路对待测设备的剩余电压进行取样;在NiosII的控制下,采用高速采样保持电路和高精度模数转换器实现设备掉电1 s和10 s后剩余电压的在线检测。实验证明该测量装置有较好的稳定性,测量准确度达到0.506%,满足测量要求。     

采用相移PWM调制的多电平D类功率放大器滤波器研究

本文介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关型功率放大器,D类功率放大器是一种新型的功率放大器,具有效率高,体积小的特点,往往效率可达90%以上,但其带宽、保真度和稳定性没有A、B类功放好,输出电压的带宽较低,必须在信号的频率、滤波器的截止频率和开关频率之间做一个折衷,因此其输出滤波器的选择至关重要。文中着重分析研究了多电平D类功率放大器输出滤波器的设计方法,仿真及试验结果表明,采用该种方法设计输出滤波器,简便有效,输出系统带宽较宽,具有较好的动态特性。     

发电厂通信电源存在的风险及应对措施

在对贵州电力系统发电厂通信电源现状调研的基础上,针对通信电源设备管理和运行维护方面存在的风险进行了深入分析,并对如何应对风险提出了合理的解决措施。     

Low power DCVSL circuits employing AC power supply

In view of changing the type of energy conversion in CMOS circuits, this paper investigates low power CMOS circuit design, which adopts a gradually changing power clock. First, we discuss the algebraic expressions and the corresponding properties of clocked power signals. Then the design procedure is summed up for converting complementary CMOS logic gates employing DC power to the power-clocked CMOS gates employing AC power. On this basis, the design of differential cas-code voltage switch logic (DCVSL) circuits employing AC power clocks is proposed. The PSPICE simulations using a sinusoidal power-clock demonstrate that the designed power-clocked DCVSL circuit has a correct logic function and low power characteristics. Finally, an interface circuit to convert clocked signals into the standard logic levels of a CMOS circuit is proposed, and its validity is verified by computer simulations.     

一种新型高功率因数电源的设计

针对现有模拟控制技术实现功率因数校正(PFC)时,存在功率因数、效率过低,总谐波畸变率(THD)过大,系统不稳定等问题,设计了一种新型高功率因数电源和改进型算法。该电源在现有模拟电路的基础上进行创新,采用DSP数字双闭环控制,通过对改进型算法的分析,得出电压环、电流环控制系统的传递函数,设计并实现了交错并联Boost PFC新型电源。经过大量实验和测试可知,该电源的功率因数达到0.99以上,效率在0.95以上,THD小于3%,提升了系统的稳定性。实验和测试结果完全验证了新型电源的可行性和正确性,拥有广阔的应用前景。     

Dynamic interactions between power plants and power systems

This survey is focused on the numerous dynamic interactions between power plants and power systems. Examples from two applications are used in this paper to show:

• •the advantages of model-based power control concepts for steam power plants, being robust against internal power-plant disturbances and external power-system disturbances, not only during normal interconnected grid operation, but also in the cases of isolated grid conditions, and
• •the influences of steam and hydro power plants, as well as of the frequency-dependent load, on the damping behavior of slow inter-area power-system oscillations.

Finally, essential control tasks for both power plants and power systems are sorted and classified.     

大功率LED脉冲驱动电源技术的研究

基于脉宽调制电路(PWM)原理,研究设计大电流小占空比驱动大功率LED直流脉冲电源,实验测试比较了不同占空比脉冲方式下,点亮LED的实际消耗功率、瞬态光亮强度、温升情况等,探索通过脉冲电源驱动提高LED发光效率的实现方案,并取得初步实验结果。     

西北地区城网改造中配电网无功本憎问题的分析

基于电路理论,分析了配电网无功补偿的基本原理,补偿容量的确定及补偿后的效益问题。在此基础上,进一步提出西北地区城网改造中配电删无功补偿方式的合理选择及遵循原则。     

基于数字触发器的电源设计

介绍了一种以51系列单片机为核心,以晶闸管为开关器件,输出电压连续可调的直流电源的硬件结构和软件流程。该系统目前已应用在某高校船舶电站模拟实验室,运行效果良好。     

家用小功率光伏发电系统的设计

文中首先介绍了光伏发电系统的国内外研究现状,并得出了理论研究较多,涉及到实际产品研发较少的结论。在此背景下分析了光伏发电系统基本架构和逆变器拓扑结构,重点对比研究了工频变压器隔离并网型（DC/AC+AC/AC）、非隔离式并网型（DC/DC+DC/AC）、高频变压器隔离并网型（DC/AC/DC+DC/AC）等3种常见逆变器结构;然后结合家用这一实际情况对这3种结构进行了一一剖析,在此基础上提出了DC/DC+DC/AC/DC+DC/AC的3级架构设计方案,其中包括斩波电路、推挽升压电路、逆变电路三部分;最后以STM32ZET6单片机为系统核心控制器件,设计并完成光伏发电系统中各个硬件板卡的焊接和调试功能,通过测试样机得到实验数据。实验结果表明文中提出的DC/DC+DC/AC/DC+DC/AC架构设计方案易实现,实验样机能源利用效率和稳定性较高,体积小,能够满足家用要求。