脉宽调制电压对环氧树脂电树引发及生长特性影响研究

工作在脉宽调制电压下的电力电子器件承受高频脉冲电应力,其绝缘封装可靠性已成为制约电力电子器件向高频、高功率密度发展的重要因素。作为绝缘封装的重要材料,环氧树脂在脉宽调制电压下的绝缘性能值得关注。对此,在峰峰值12 k V的脉宽调制电压下,试验研究了脉冲上升时间、载波频率和热效应对环氧树脂电树引发和生长特性的影响规律。在温度20℃、上升时间70～150ns、载波频率0.5～2 k Hz条件下的大量电树引发和生长特性表明:一定电压幅值下环氧树脂电树引发概率受电压上升时间影响显著,上升时间越短,电树引发概率越高;上升时间减小可能引起电极注入载流子能量增加,从而提高了电树引发概率。电树引发后生长特性主要受载波频率影响,载波频率增大,单位时间内载流子复合次数可能增加,从而加速了电树生长。研究同时发现:上升时间对电树形态影响显著,较小上升时间下电树呈丛林状,随着上升时间增大逐渐演化为树枝状。在上升时间110 ns、载波频率1 k Hz、温度20～50℃的结果表明:温度升高既会增加单位时间内载流子入陷或复合释放的能量;也会降低聚合物局部链段松弛性,致使材料破坏应力阈值下降,从而影响电树引发、生长和形态。与相同频率和峰峰值的正弦电压相比,脉宽调制电压下电树引发概率和生长速度明显增大。表明相较于传统正弦电压,高频脉宽调制电压更易引发、促进绝缘电树老化,必须根据脉宽调制频率、上升时间和热效应加强绝缘或优化绝缘设计,以提升电力电子系统绝缘可靠性。     

专用液压试验车的研制

某型号飞机的起落架和刹车阀液压系统需研制液压系统试验车，用以检测液压元件性能和系统整体性能。在认真研究技术要求的基础上，对试验车进行了设计。通过应用变频调速、闭环反馈的电液比例控制、脉宽调制、双启动按钮解锁、可编程逻辑控制和抗干扰技术，解决了专用液压试验车的技术难点，成功研制了功能灵活、操作简便、可靠性高、抗干扰能力强的专用液压系统试验车。     

基于Freescale微控制器的AOI多彩照明控制系统

为了检测出高密度印刷电路板(HDI PCB)中的多种焊接缺陷,对用于自动光学检测(AOI)设备的多角度多色彩LED照明装置的控制系统进行软硬件改进,设计了一种以Freescale--MC9H12XS128为微控制器的多彩照明控制系统。控制系统的硬件结构简单,可同时对4组LED阵列进行脉宽调制控制,根据实际图像的提取效果,通过接收主控上位机发出的指令,对不同LED阵列进行颜色选择和256级光照亮度的调节。实验结果表明,该系统能满足AOI设备对照明装置提出的各种要求,使照明系统光照均匀,光强可调,响应快,发热量小。     

一种汽车用液压电磁阀控制电路设计

液压电磁阀是现代汽车液压控制系统的重要部件,通过对电磁阀的精确驱动控制,全面的故障诊断,确保液压系统的安全可靠运行。本电路设计具有灵活性、安全性、可扩展性等特点,可以方便实现对不同类型、不同电气参数、不同数量的液压电磁阀的控制,对推动机电液一体化技术在汽车上的应用具有积极意义。     

基于SVPWM的永磁同步电机位置控制器设计

基于SVPWM原理设计了一种永磁同步电机位置控制器,以TI公司的TMS320F2812芯片为核心设计了硬件电路,主要包括:电源模块、功率驱动模块和转子位置检测模块;程序分为主程序和中断子程序两块,主程序模块完成系统初始化、系统状态设置,中断子程序分别完成方向控制,外部脉冲计数,位置检测和位置控制等。     

SVPWM在有源滤波器中的应用及仿真研究

有源滤波器控制策略的优劣直接决定其滤除谐波的性能,采用空间矢量脉宽调制技术实现对谐波的调制,并进行仿真验证.仿真结果表明,该算法产生的脉宽指令作为逆变器中各开关器件的通断控制信号,控制的结果能保证补偿电流实时跟踪其指令电流的变化,精确度与准确度均可满足系统要求.     

一种巴特沃斯低通滤波器构成的PWM转DAC设计

本文提出一种巴特沃斯有源低通滤波器构成的PWM转DAC设计,利用STC8单片机片内12位分辨率的PWM发生器产生了频率为10 kHz、占空比可变的PWM信号。将信号送入巴特沃斯低通滤波器后,PWM信号转换为直流电压,电压幅度与PWM信号占空比呈正比变化,转换得到的直流电压纹波小于0.2 mV,转换分辨率可达1/12位。转换电路线性度较高、纹波小、谐波抑制比较高。相比于专用DAC芯片或PAC芯片而,该方案性价比高,可以适配于分辨率要求高、建立时间要求一般的应用场景。     

三电平储能变流器的研制

此处研制了一款大功率三电平储能变流器,对其主电路拓扑结构和数学模型进行了详细分析,并给出了恒流、恒功率和恒压充放电控制模式.针对传统三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)扇区多、控制复杂的问题,提出了基于两电平空间矢量的三电平载波调制方式,无需复杂分区即可实现三电平SVPWM和母线电容中点电压平衡.制作了实验样机并搭建了实验平台进行验证,验证了所设计的样机具有较好的稳态和动态性能.     

基于IGBT行为模型的有源中点钳位五电平变换器损耗特性分析

有源中点钳位五电平拓扑(5L-ANPC)通常用于中压大容量电能变换领域,同时由于其拓扑结构复杂和各器件有效开关频率不同,使得损耗分析较为困难,并且对计算精度要求较高.该文分析基于载波移相脉宽调制(PS-PWM)的损耗计算方法,根据电压电流关系,详细分析所有器件的导通规律,推导导通损耗计算方法.针对传统的开关损耗计算方法在中压大容量条件下误差较大的问题,详细分析IGBT的开关瞬态过程,提出一种基于行为模型的开关暂态损耗计算方法,并将其运用于5L-ANPC拓扑开关损耗分析.对5L-ANPC拓扑损耗特性进行分析,为散热系统设计奠定了坚实的基础.实验结果表明,该文所提方法提高了损耗计算精度,最大误差为10.4％,最小误差为8.4％,验证了所提损耗计算方法的有效性.     

数字化控制逆变焊接电源系统研究

采用TMS320F240数字信号处理器和80C196KC单片机设计多功能IGBT逆变焊接电源双机控制系统。其中，TMS320F240主要用于焊接参数的采样、控制算法的运算，80C196KC用于完成人机接口的功能，包括键盘和显示．与上位机的通信等；设计中人机界面采用液晶显示；系统设计的关键是双机之间的通信技术．为了确保通信的可靠及快速性．采用双口RAM IDT7005来完成；数字PWM控制单元采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)完成，整个系统中所有逻辑控制也由此芯片来完成，实现多功能焊机的全数字化控制。