车用高可靠性功率器件封装及辅助技术专辑主编述评

车用功率器件封装研究的进展极大提升了电动汽车的动力性能和续航能力,使得电动汽车更加高效、可靠。随着车用功率器件封装的不断优化,电动汽车行业有望迎来更广阔的市场前景和发展空间。近年来,功率器件封装建模、封装设计与优化、热管理与结温监测、器件驱动与应用、可靠性分析、在线监测等成为研究热点,并受到了学术界及工业界的持续关注。《电源学报》特别推出“车用高可靠性功率器件封装及辅助技术”专辑,以期推进车用功率器件及其应用难点和热点问题的探讨。

高可靠性真空微波功率模块保护电路

文中设计一种高可靠性高压电源保护电路,适配于真空微波功率模块。首先利用PSpice仿真软件进行电路仿真,简化电路设计,优化电路参数;然后与行波管构成一个测试系统,并设计一个电路板进行实际测试,利用示波器等仪器来验证保护电路的有效性。针对长时间高强度的工作状态,电路设计包含母线电流过流保护电路、螺旋线电流过流保护电路、断电保护电路。在模块工作出现异常时,可以及时有效地关闭模块,防止元器件受到损害。仿真结果表明,所设计保护电路提高了微波功率模块的可靠性,降低了研制成本,延长了使用寿命。

基于LVDS的DC平衡技术的高可靠性传输系统设计

随着数据传输对速度、距离和可靠性要求的提高,同时考虑到工作人员在测试环境中的安全问题,提出一个基于低压差分信号(LVDS)的DC平衡技术的设计方案。该方案采用LVDS串化器SN65LV1023A和解串器SN65LV1224B作为发送和接收芯片,由于LVDS在长距离传输方面存在限制,因此在硬件设计中采用驱动器LMH0002TMA和均衡器LMH0024MA来增加信号的驱动能力和补偿信号的衰减;在外围电路中加入隔离器ADN4651和RCLamp3324P芯片,分别起到提供信号隔离和保护和为高速数据接口提供ESD保护的作用。同时软件设计中,在核心控制器FPGA内部加入8B/10B编码技术,以保证数据传输中的DC平衡,即数据流中连续出现的“1”/“0”达到一个平衡均匀的状态,降低误码率且提高数据的可靠性。经大量实验测试验证,此设计可在90 m双绞线上以300 Mbit/s速率零误码传输。

高可靠性核安全级热电阻变送模块研究

根据核电厂对核安全级PT100热电阻温度传感器测量的要求,设计了一种高可靠性的核安全级变送模块。创新采用了硬件模拟技术,相较于采用处理器和可编程逻辑控制器的变送模块,电路实现简单,稳定可靠。针对具体实现,完整阐述了电源电路、恒流源电路、电压测量电路、电压调理电路、曲线调节电路和V/I电路的设计,并对样品进行了核安全级设备鉴定试验。试验结果表明,设计稳定可靠,满足核电厂核安全级产品标准要求。

对冲锅炉冷灰斗高温腐蚀速率高可靠性检测方法

由于对冲锅炉冷灰斗的内部温度往往受到吸热偏差等因素的影响,与测定温度之间存在较大的偏差,进而导致高温腐蚀速率的检测结果可靠性不高。为了缓解这一问题,提出了对冲锅炉冷灰斗高温腐蚀速率高可靠性检测方法。根据对冲锅炉内部的湍流状态,解析冷灰斗的高温腐蚀机理。分别量化计算冷灰斗内部温度的热偏差系数和烟气放热系数对温度值进行修正,得到相应的等效热流密度参数,由此求解冷灰斗温度与高温腐蚀速率的相关性关系。在此基础上,结合灰度关联法分析计算得出高温腐蚀速率检测结果。经过实践测试验证了该方法所得出的检测结果有着较小的标准差,可靠性较高,满足了对冲锅炉运行状态检测的实际需求。

高可靠性视频会议系统的设计与实现

针对传统模拟音视频会议系统普遍存在的声音效果差、不具备分级视频功能和通信连续性差的缺点,结合某政企单位视频会议系统升级项目,介绍基于多层网络架构的高可靠性视频会议系统的组网方案和建设实践,以供相关从业人员参考。

基于MicroBlaze与FPGA的高可靠性嵌入式系统设计

随着FPGA的快速发展,基于MicroBlaze与FPGA架构设计的嵌入式系统由于其空间尺寸优势得到广泛引用。为提高系统可靠性,通过FPGA设计看门狗电路监测MicroBlaze软核处理器运行情况。若处理器运行异常,则将处理器复位,此时程序从入口代码重新运行。在上述过程中,系统完成重启的前提是软核入口代码数据正确,若处理器运行异常且将入口代码数据篡改,此时系统将无法正常重启。为解决该问题,设计了基于MicroBlaze与FPGA的高可靠性嵌入式系统,通过加载保护设计方式,保证嵌入式系统在该故障下仍能够进行重启。

高可靠性配电网通信网络架构及关键技术研究

文章旨在提高配电网通信系统的可靠性与稳定性,提出基于区域性和分布式的高可靠性通信网络架构设计方案。通过分析数据传输与处理、安全与可靠性、节点设备与传感器等关键技术,设计并进行实验,验证了新架构的可行性与有效性。实验结果表明,新架构在提高配电网通信可靠性方面效果显著,为配电网的安全运行与智能化发展提供重要的技术支持。

低成本高可靠性GIS母线导体设计研究

上海西门子高压开关有限公司针对GIS母线导体需求量大但采购成本高情况,研究选取典型GIS母线单元,基于第一性原理对比材料的化学成分、机械特性及电导率等参数,寻找合适的国产替代。与此同时适当降低电导率,保证温升等性能,综合达到采购成本降低60%的目标。在GIS制造市场竞争激烈条件下,兼顾GIS设备性能和降本增效,为提高综合竞争力、加快类似模块的迭代提供了有效方法。

基于VRRP与MSTP技术实现智慧校园网的高可靠性设计研究

如今许多学校都在大力推进智慧校园的建设,以更好地为教学、科研和学生管理等提供便捷和周到的服务。但是,部分校园的网络还是传统的网络布局,尤其是年代比较久的学校存在许多问题,如单链路传输、设备及线路老旧、线路带宽不足等问题,这就无法很好地满足智慧校园的建设。所以,本文基于VRRP与MSTP技术,从横向到纵向的角度实现设备、线路的穴余备份,并采用接入层、汇聚层、核心层的分层网络设计理念来设计智慧校园网络,以华为设备组网为例,对设计的智慧校园网络进行关键配置模拟实施,最终实现智慧校园中网络的可靠性保障。

丙烯酸类聚合物及其制作的高可靠性覆铜板反(上)

本文介绍了一种丙烯酸类聚合物的合成方法,并通过调节控制主体树脂组分的溶解度参数,应用该聚合物制作了高可靠性覆铜板。

丙烯酸类聚合物及其制作的高可靠性覆铜板(下)

本文介绍了一种丙烯酸类聚合物的合成方法,并通过调节控制主体树脂组分的溶解度参数,应用该聚合物制作了高可靠性覆铜板。

高可靠性充电模块故障检测与保护技术研究

现代电力系统中高可靠性充电模块扮演了不可或缺的角色。由于其工作环境千变万化,受到温度、电压及电流因素的影响,容易出现故障。在此背景下,构建有效可信赖的故障检测系统显得尤为重要。需求体现在充电模块内部设备的自动化监控之中,及故障的诊断程式。借助先进的传感器科技及信号处理算法,可以实时监测到充电模块的状态,评估其是否处于故障之中。该故障检测系统能够有力地,并且准确地进行故障点定位,然后采纳相应的应对措施进行修补,以确保电力系统的正常运行。在设计充电模块时,必须考虑到各种故障情况,并采取相应的保护措施,通过建立起完善的故障检测与保护体系,能够及时准确地发现故障并采取相应的措施,预防故障蔓延和事故的发生。这将提高电力系统的可靠性和稳定性,降低故障造成的经济损失和安全风险。不断推动相关技术的创新与应用,开展更加深入的研究与探索,为电力系统的高可靠性发展贡献力量。

高可靠性配电网中智能电源管理系统的设计与优化

为提高配电网的供电可靠性,深入研究智能电源管理系统,明确其在高可靠性配电网中的重要地位和作用。通过检测与分析配电网的电力负载,提出一种具有高可靠性的配电网电源智能控制算法,并对智能电源管理系统进行优化与改进。优化后的智能电源管理系统在配电网中得到了广泛应用,能够显著提高配电网的可靠性,具有降本增效的效果。

高可靠性永磁同步电机控制技术探讨

随着工业自动化和新能源领域的快速发展,对电机性能的要求日益提升,尤其是在高精度、高性能的控制场景中。永磁同步电机以其高效、高功率密度、低噪音和低振动等优点脱颖而出,而高可靠性控制技术的应用则进一步提升了其性能稳定性和可靠性,满足了各领域对电机驱动技术的不断创新和发展需求。基于此,文章将围绕高可靠性永磁同步电机控制技术的概念与特征,对该技术的具体应用领域进行分析与探讨,以期望能够为相关领域的研究提供具有一定理论价值的参考依据,从而推动电机控制技术的发展。

星载高可靠性Ku波段GaN功率放大器芯片

基于星载高可靠性的应用背景,采用0.20μm GaN HEMT工艺研制了一款12 V工作电压的Ku频段功率放大器芯片。利用电热结合的分析方法,确定了管芯结构及工作电压。基于Load-pull测试获得GaN HEMT管芯的最佳输出功率和最佳效率阻抗,设计了一种带谐波匹配的高效率输出匹配电路,并通过引入有耗匹配,研制出了低压稳定的级间匹配电路。芯片面积为2.8 mm×2.6 mm,管芯漏极动态电压仿真峰值低于30 V,实测结温小于80℃,满足宇航Ⅰ级降额要求。功率放大器在17.5~18.0 GHz、漏压12 V(连续波)条件下,典型饱和输出功率2.5 W,附加效率38%,功率增益大于20 dB,线性增益大于27 dB,满足星载高效率要求。

电力调度控制中心高可靠性UPS电源系统设计探讨

UPS是电力调度控制中心的重要基础支撑系统,担负着向服务器及网络通信等重要设备提供高质量不间断电源的重要任务。从UPS的基本功能及分类入手,结合工程实践经验,梳理了UPS供电负荷、容量计算和建设模式等工程设计中需要重点关注的问题,对电力调控中心UPS系统工程设计人员具有借鉴作用。

可集成在心脏起搏器中的高可靠性检测系统设计

心脏起搏器的传统检测方法是利用心电图仪观察人体心电信号,但存在十分耗时和复杂等问题,且体积和功耗较大,导致其并不是超低功耗微型植入设备的首要之选。基于传统方法的不足以及电极导线松开或与心脏起搏器分离时会导致测量的心脏阻值异常大的物理特性,文章提出一种可集成在心脏起搏器中,通过精确测量心脏阻力,从而实时检测起搏器工作状态的系统。该检测系统通过设计微小参考电流注入心脏,用开关电容电路精确采样,利用软件算法将系统中检测到的数字电压信号有效转化为心脏阻力,并与预先在处理器中设置的正常心脏阻力比较,从而实现有效检测。测试结果表明,在工作电压5 V、参考电流50μA下,检测精度高达99.0%,与传统检测方法相比设计的复杂性降低,应用更加方便。测试结果验证了系统设计的正确性与有效性。

列车自动驾驶运行高可靠性控制优化方法设计

复杂交通情况下,列车调度不平衡,运行轨迹控制偏差较大,增加了制动和加速操作的频率,自动驾驶运行可靠性较低,由此,提出一种列车自动驾驶运行高可靠性控制优化方法。通过多智能体和图论相结合的方式,分析线路附加阻力和运输线路条件的关联度,设计多智能体列车群分布式信息交互过程,实时收集列车群运行状态控制参数,这些参数可以用来计算最短追踪间隔时间、最小运行能耗和最小运行轨迹控制偏差,用于构建目标函数。采用人群搜索算法对目标函数进行求解,通过分析追踪间隔时间有效性,优化全间隔标准调整以及运行参数,可以输出最优解,并在安全和乘客舒适度的约束条件下找到最佳的控制参数配置。实验测试结果证明,所提方法可以有效减少运行轨迹控制偏差,提高列车自动驾驶运行可靠性,获取满意的自动驾驶运行高可靠性优化结果。

一种高可靠性角度传感器硬件设计与实现

本文对特种装备领域基于旋变的角度传感器产品方案进行阐述,并对各部分电路设计给出了详细设计参数,加强电路保护设计,经实践验证,满足实际恶劣环境工况要求。