恒流源三侧向电阻率测井模块研制及应用

为进一步提高砂岩型铀矿地层电阻率参数在测井解释中的应用效果,尤其是对泥砂泥交互薄层的精细测量与识别,研究了基于OPA547放大器的恒流源三侧向电阻率测井模块,通过设计以OPA547为恒流激励源的数字激励控制电路,实现了正弦激励信号的恒流输出;设计了正弦检测信号的恒流反馈电路,实现恒流源的负反馈稳定输出;设计了交流电压检测电路,实现了交流信号的低通滤波与信号半波整流;最后,在实验室利用标准刻度器进行了研制模块的系数刻度,且在砂岩型铀矿钻孔进行了实际测井应用对比。经对比分析,研制的恒流源三侧向电阻率测井模块能够与砂岩铀矿综合测井中的其他参数组合使用,输出激励电流可调,对岩性及岩性界面具有较高的识别能力,对于交互薄层、钙质夹层等地层岩性变化的响应显示明显。

数字式交流恒流源传导电磁干扰抑制方法

数字式交流恒流源中大量功率开关器件的使用产生了严重的传导电磁干扰(EMI)噪声,为了抑制交流恒流源传导EMI噪声,此处设计了一种基于耦合电感的EMI滤波器。该滤波器由耦合电感模块和差模电容等部分构成,利用耦合电感模块等效出的共模负电容抵消恒流源系统寄生电容,阻断噪声传导路径,抑制交流恒流源输入侧共模噪声,利用等效出的共模正电容与差模电感抑制恒流源输出侧噪声。实验结果表明,该EMI滤波器能显著抑制恒流源输入侧和输出侧的传导EMI噪声,且使用较少的元器件,有效减小了滤波器体积及成本。

管道电流测绘交流恒流源双环控制策略研究

为解决埋地输油管道阻容性负载对恒流源的影响,结合交流恒流源模型,针对传统电压电流双闭环控制在应对阻容性负载时,出现的输出波形失真问题展开研究,提出一种管道电流测绘交流恒流源双环控制策略。在内环控制方面,采用电感电流瞬时反馈和负载电流前馈的PI控制策略;对于外环控制,采用负载电压反馈的PI控制策略。为进一步完善系统性能,运用极点配置法对控制器参数进行设计,以实现更加精准的控制,并通过Matlab进行频域特性分析和Simulink仿真验证。结果表明:经过优化的控制策略能够有效抑制阻容性负载条件下的电压波形畸变,同时在阻性负载和阻容性负载条件下的输出电流均显示出良好的正弦性,总谐波失真率分别为2.26%和3.19%,具备良好的动态性能和鲁棒性,可为埋地输油管道输油系统的检测提供坚实的技术基础。

一种空间用高性能恒流源技术

半导体激光器性能优异,目前在空间领域受到了广泛关注,由于其是一种电流敏感型器件,对于驱动电源提出了高性能的要求。这里基于空间应用需求,提出了一种基于三电平Buck变换器的高性能恒流源驱动电源,通过反逻辑控制电路既满足大占空比应用,同时实现软启动功能;采用改进隔离变压器驱动电路实现开关管大占空比隔离驱动;结合2型补偿器的电流内环和PI补偿器的电压外环满足恒流源的稳态精度和动态特性。最后,通过Saber仿真软件和硬件实物样机进行验证,结果表明,该设计方案的恒流源效率可达98.2%,且无上电浪涌电流,证实了该设计的合理性和可行性。

一种用于低压电器试验的交流恒流源设计

针对当前用于低压电器试验的交流恒流源成本高、精度低、输出电流范围小等问题,设计了一种用于低压电器试验的交流恒流源。控制部分采用基于ARM内核的STM32芯片实现SPWM波形的数字化生成算法,另外采用了模糊准PR控制算法。经实践表明,该恒流源输出电流精度高、速度快、范围广,能够输出交流有效值为1~120 A的电流。

双恒流源激励的铂电阻测温电路及防护电路设计

三线制铂电阻是常用的一种温度传感器,具有性能稳定、测温范围广、快速响应等优点,在电力系统中得到了广泛应用,但会受到其他因素的影响,从而在系统中产生附加误差。为避免和减少在实际使用过程中产生的附加误差影响测量精度,基于NSA2862X芯片设计了一种双恒流源激励的铂电阻测温电路。介绍了双恒流源测温电路及参数计算,为满足工业电磁兼容要求设计了抗干扰防护电路、数据传输方式等,最后经过试验验证了该电路的合理性、可靠性及实用性。

基于STM32肌电采集康复器的恒流源设计

介绍了一种基于STM32控制的肌电诱发康复器的恒流源设计,能够实现电流的步进可调控制,电流调节范围:0~3000 mA。恒流电源系统包括硬件系统和软件系统,硬件系统以控制器STM32为核心,由恒流输出模块、PWM驱动模块、信号处理模块、AD采集模块、按键模块、串口通信模块构成;软件系统通过PI调节反馈控制,对电流进行PWM输出驱动控制,实现了设定的电流值准确、稳定输出,同时具有精度高、稳定性好和成本低等特点。

基于FPGA的高精度恒流源系统设计

在工控领域中,被控对象状态通常不断变化,针对传统单变量开环恒流源系统存在延迟、失调的问题,设计了一种以国产FPGA为核心的闭环恒流源系统。通过模数转换器AD7710采集被控设备传感器的电压信号,利用gw2a-lv18pg484微处理器实现增量式PID算法并控制DAC输出的模拟电压信号,经V/I转换电路变成电流信号以实现对设备的闭环控制。经应用测试,系统可输出4~20 mA可调电流信号,最大绝对误差小于16μA,可在被控设备0~800Ω阻值变化范围内保持稳定。

基于恒流源的增强型GaN动态导通电阻特性研究

动态导通电阻现象会导致GaN器件导通电阻增加,不仅会增大器件通态损耗,还会使器件温升更加显著,是限制GaN器件在高频度变换器中应用的重要因素之一。针对该现象,设计一种基于高速脉冲恒流源的动态导通电阻测试平台,并利用该平台分析了两款不同电压等级器件的导通电阻对断态电压应力、断态电压持续时间以及环境温度的影响。研究结果表明:当断态电压应力增大到两款器件各自额定电压的60%,两款器件的导通电阻分别较各自的标称值变化了15%和25%;断态电压持续时间增至100 s,两款器件的导通电阻分别较各自标称值变化了40%和81%;随着环境温度增大到125℃,两款器件的导通电阻分别较各自的标称值变化了102%和105%。GaN器件动态导通电阻现象较为显著,因此有必要在设计变换器时慎重地考虑GaN器件的工况,以保证在符合系统指标的前提下降低动态导通电阻的影响,从而提高GaN器件的效率。

基于CDKF-RBFPID的激光器恒流源控制器

激光器的稳定工作需要一个输出电流精度高和稳定的恒流源控制系统。针对激光器恒流源系统在噪声环境下输出精度差且使用PID算法参数难整定的问题,提出一种基于中心差分卡尔曼滤波(Center Differential Kalman Filter,CDKF)与改进的径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络自适应PID控制相结合的算法CDKF-RBFPID。通过CDKF更新恒流源系统的状态、协方差,从而滤除系统中的状态噪声和测量噪声。利用强化学习Actor-Critic框架调整RBF-PID参数,实现自适应参数调整。对恒流源系统输出电流和激光器输出功率进行对比实验,结果表明:CDKF RBFPID算法能够有效降低噪声对系统的影响,恒流源输出电流精度以及激光器输出功率稳定性进一步提升,其中响应时间缩短了58.3%,稳态误差降低了71.4%,输出电流控制精度达到1%。

测井仪器常用恒流源的应用分析

恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源,在测井仪器中,恒流源为测井仪器的各种传感器提供稳定的电源输入,确保了测井仪器测量的质量。通过对典型的晶体管恒流源、场效应管恒流源、集成运放恒流源分析,理解其各自应用特点,能够更好的提升仪器维修效率,提高电路分析设计能力,优化测井仪器恒流源的电路结构,提高仪器测量的稳定性和准确性。

裂纹监测仪恒流源系统设计

设计了一种高稳定的数控式恒流源,以减少电流波动对裂纹电位信号的影响;采用MSP430系列单片机(MCU)作为主控制器,进行系统软硬件设计;以基准电压为参考,结合串联负反馈电路和增量式PID算法对输出电流值进行实时调整。实验结果表明:该恒流源系统电流输出稳定性优于10×10^(-6),裂纹电位信号稳定性较好,满足裂纹监测仪需求。

基于压控恒流源检测方式的汽车线束检测系统

针对传统汽车线束导通检测误判率高,线束中存在的电阻、电容等元器件检测不完善的问题,设计了基于压控恒流源检测方式的汽车线束检测系统。采用电流流过被测导线,通过A/D转换检测导线两端的电压对汽车线束进行导通检测,同时采用该方法对导线中存在的电阻、电容元器件进行精准测量,大大提高了导线导通检测的精确度和元器件测量的精准度,经过实际检测,线束导通检测准确率为100%,电阻、电容的实际测量误差小于5%(电阻范围50Ω~200 kΩ,电容范围1 nF~1 000μF),同时设计模拟开关电路,将需要检测的端点切换到恒流源和A/D检测输入端,简化检测电路。

基于AL8843设计制作LED灯恒流源电路

白光LED的主要特点为寿命长、环保、节能、可靠性高,所以逐渐代替了白炽灯和日光灯,成为现代照明领域的主要产品。在室外作业或者汽车等照明场合中,一般使用12伏直流电源供电。本文根据大功率白光LED的光学、电学特征,以AL8843为核心芯片设计并制作出照度可调的白光LED灯恒流源电路。并对电路进行测试,在功能、可靠性、效率等指标方面完全达到要求。

基于STM32的小纹波高精度恒流源系统设计

针对传统恒流源输出稳态误差大的问题,提出一种STM32单片机控制的双路斩波电路恒流方式的数控恒流源设计方案。主控制器应用PID算法不断将采样值与预期值比较修正后经D/A转换输出调整电压,与采样电阻端电压共同驱动SG3525产生两路占空比相同、相位差180°的PWM波驱动双路斩波电路,两路反向变化的脉动电流叠加后输出平稳电流,以此来减小纹波电流,从而提高输出精度。实验结果表明:设定电流可在20~2 000 mA内变化,输出纹波不大于0.20 mA,相对误差最小可达0.011%。系统纹波小、输出精度高,且在不同大小的负载下稳定性良好。

恒流源综述

较详细地分析了各种恒流源电路工作原理及其应用特点 ,并指出其适用场合 .

大升压比小型化辉光放电恒流源的研制与应用

针对小型化设计需求,基于推挽-倍压整流双级升压结构,设计了一套大升压比辉光放电恒流源。电路舍弃了传统LC滤波结构的大体积滤波电感和电容,通过将各功能模块进行了集成设计,整体实现了小型化。此外,通过并采用场效应晶体管(MOSFET)作为恒流调整器件,配合精密运算放大器和DAC,电路整体实现了辉光放电恒流源的恒流调节功能。经光谱仪应用验证,测得标钢样品中Cu、C、Si、Ni、Cr、Mn元素光谱强度数据的相对标准偏差(RSD)低于2.33%,Cu、C、Ni、Cr、Mn元素光谱强度的线性拟合优度R~2均高于0.95,分析效果良好。

一种可PWM调制的恒流源电路

一种可PWM调制的恒流源电路,包括幅度调整单元、电压提取单元和恒流输出单元。幅度调整单元用于接收PWM输入信号,将输入信号调整为指定幅度和频率的电压信号,输出至电压提取单元。电压提取单元用于将接收到的电压信号转换为电压与占空比成正比的直流电压信号,输出至恒流输出单元。恒流输出单元用于将接收到的直流电压信号转换为恒定的直流电流信号,并输出。将恒流源与PWM调控相融合,实现通过调节PWM占空比对输出电流大小进行调节,降低恒流源成本和电路复杂度,特别适合一些低成本需求的场合。

基于两路Cuk改进电路的恒流源

使用恒流源来驱动LED可得到两路相等的输出电流。提出了基于两路Cuk改进电路的恒流源,分析了其电路结构、工作模态和恒流原理,同时推导了其电压、电流和功率表达式。最后搭建的功率为3 W的样机证明了其恒流理论。结果表明:该恒流源利用Cuk变换电路结构中的中间储能电容元件实现对两路LED输出支路的自动恒流,控制其中一路负载电流实现两路恒流;利用Cuk变换电路的升降压得到各路LED负载所需的电压。

基于恒流源的多通道电位器采集系统设计

随着油田推动非导电泥浆的普及使用,常规水基泥浆电成像测井仪在非导电泥浆井眼环境下的使用受限,非导电油基泥浆微电阻率测井仪应运而生。本文针对油基泥浆电成像测井仪的井径测量问题,设计了基于恒流源的多通道电位器采集系统,实时对油基电成像仪器井径臂进行监测,通过仪器的刻度公式计算,获得井径数据,为油基电成像仪器后期数据处理提供重要的参数。