一种基于单片机的数控开关电源设计

基于单片机的数控开关电源是利用单片机实现对开关电源的输出电压设定、输出电压步进调整、输出电压和输出电流显示等数字控制。本文设计的数控开关电源由两部分组成。开关电源部分采用基于PWM控制的不对称半桥功率变换器,由模拟控制芯片KA3525产生PWM信号经驱动电路实现对功率变换电路的输出电压控制,实现电压的稳定输出。数控部分采用凌阳单片机的D／A输出对KA3525的误差比较器的参考端进行数字给定,实现对输出电压的设定、步进调整和显示等功能。文中给出了系统设计框图,对各部分电路进行了分析,并给出了必要的实验波形,经测试证实设计方法是可行的。将成熟的单片机技术与现有的开关电源技术进行简单结合实现数控,值得借鉴。     

晶闸管控制的单相–三相变换器

提出一种单相电源供电时适用于异步电机传动的单相–三相变换器。由于仅采用7个晶闸管和1个移相电容,该变换装置具有造价低、结构简单的特点。分析该变换器的工作原理及开关过程,并提出一种基于开环变压变频(variable voltage variable frequency,VVVF)和变压恒频(variable voltage constant frequency,VVCF)控制的单相–三相离散跳频控制策略,用于电机的起动和稳态运行控制,一方面保证了电机在低频阶段足够大的起动力矩,另一方面可使电机稳步起动到额定转速。仿真和实验结果表明了该控制策略的有效性以及系统方案的可行性。     

关于电力通信用DC/DC馈线短路问题的研究

分析了电力专用通信DC/DC直接挂于操作电源直流母线上,当发生馈线短路故障时DC/DC因自身短路保护而导致馈线开关不能可靠跳闸的问题,试验验证了此问题发生的机理,以及在DC/DC输出母线并联适当电解电容解决此问题的有效性.     

第四类LLC谐振变流器模块功能准同构拓扑探求及变形研究

针对现有第4类LLC谐振型DC-DC变流器拓扑种类繁多,研究芜杂的现状,该文在总结第4类LLC谐振型变流器基本特性及分析方法的基础上,从模块电路功能辨识的角度出发,将该类变流器拓扑重新统一构建在一个由若干基本功能电路模块组成的宏模型内,并探求归纳其所有基于此宏模型的功能电路模块准同构拓扑形式。这些拓扑形式保留了第4类LLC谐振型DC-DC变流器的特征和优点,可根据输入输出及磁隔离要求而分类,并具有各自适用的应用场合,是电力电子系统集成优选拓扑类。进而,这些拓扑可柔性改造成诸多变形形式,从而适用于一些特殊应用,例如高压输入及高效率多路输出场合。最后,用一个适用于不间断电源(uninterruptible power supply,UPS)系统后备模式直直转换的样机验证第4类LLC谐振型DC-DC变流器准同构拓扑及变形形式的多样性和在工业应用中的有效性。     

基于新型换流变压器的直流输电系统改善换相的机理

基于新型换流变压器的直流输电系统在换流变压器阀侧滤除主要特征谐波,势必会对系统换相特性产生一定的影响。探讨了逆变器换相失败的根本原因,分别建立直流输电系统采用传统换流变压器与新型换流变压器时阀侧线电压的数学模型。在此基础上,分析未接入滤波器和接入滤波器时变压器漏抗及耦合电抗对逆变器换相的影响。结果表明,通过滤波,基于新型换流变压器与基于传统换流变压器的直流输电系统均能消除耦合电抗的不良影响,但前者可大大削弱变压器漏抗的消极作用,后者没有任何削弱,说明基于新型换流变压器的直流输电系统在改善换相方面具有独特的优越性。实验证实了数学模型及理论分析的正确性。     

考虑永磁磁链谐波影响的直线永磁无刷直流电机矢量控制方法

针对直线永磁无刷直流电机(linear permanent magnet brushless DC motor,LPMBDCM)电磁力纹波及齿槽力影响的最小化控制,该文根据推导得到的表示为电流矢量及永磁磁链导数矢量点积形式的电机推力方程,得出了任意反电动势(back-electromotive force,BEMF)波形表面式永磁(surface- mounted permanent magnet,SPM)电机的矢量控制原理：定向控制电流矢量于永磁磁链导数矢量方向,通过控制电流矢量长度可获得最大效率线性推力(或转矩)控制。考虑永磁磁链谐波对永磁磁链导数矢量幅值及相位的影响,通过引入d￠q￠轴坐标系,提出一种id￠=0的非正弦波BEMF SPM电机矢量控制新方法,结合齿槽前馈补偿可以实现非正弦BEMF SPM电机的最小推力纹波最大效率控制。建立了基于有限元的LPMBDCM 精确相变量模型,对比脉宽调制(pulse width modulation,PWM)电流控制、id￠=0矢量控制的仿真效果,验证了该文方法的有效性。id￠=0矢量控制为非正弦波BEMF SPM电机提供了一种高性能控制新方法。     

一起假“直流接地”故障的处理与分析

本文以一次现场的“直流接地”故障处理过程为主线,从理论上定性、定量地分析了故障的产生原因．并对如何防止类似故障的再次发生,提出了自己的意见和相关防范措施。     

基于优化的、层次式的数/模转换器自动综合

本文介绍了一种基于优化的、层次式的Ｄ／Ａ转换器自动综合方法,该方法根据 本性能要求首先确定对各单元电路的性能要求,再由这些性能要求驱动相应的单元电路综合模块进行单元电路的综合。最后采用一个自下而上的过程难证所产生的Ｄ／Ａ转换器的性能,在两个综合欠上,利用多维下降单纯形优化算法进行优化求解。     

基于电容的手势识别系统

传统手势识别装置一般依赖于复杂计算设备,在简单场合配置手势识别装置成本过高。针对这一问题,提出了基于电容数字转换器的手势识别系统。具体实施过程中,电容数字转换器采集静态手势特征,滑动窗口滤波加工特征数值,再结合K邻近分类算法判别静态手势。该系统具有对硬件要求低、功耗小、对环境光强不敏感等优点。经过50次试验,系统对于常用的数字零到五手势识别正确率为98%,判别时间小于0.6 s。     

一种新型DC/DC变换器实验系统开发

为强化DC/DC变换技术的实践教学,基于多绕组变压器和反激电路原理,开发一套DC/DC变换器教学系统。设计变换器的拓扑结构,分析工作原理及控制策略,计算变换器系统参数,建立数字仿真模型,设计变换器主电路、输出电压采样电路、开关管驱动电路等来搭建变换器实验平台。实验教学应用表明,该变换器实现宽输入/输出电压范围功能的同时,能够提高学生的电力电子技术综合实践能力。