模块化高精度大功率高压电源并联技术

为实现多模块大功率高压电源均流并联扩容技术,用固定相对相位偏移的脉冲频率调制法,将多个高压大功率串联谐振逆变模块并联;并通过优化控制补偿网络设计及合理接地设计,解决并联系统自激和高压打火损坏控制电路难题。实验表明用该法实现高压电源的模块化并联扩容,简单可靠且并联模块越多电源纹波水平越小;无需内置电流控制环,模块间也能得到满意的均流效果;在脉冲负载和电阻负载条件下,均具有好的动态特性。

高频磁场检测中采样保持器的设计及其性能分析

磁共振耦合无线电能传输技术是当前电能传输领域的前沿课题,该技术通过高频磁共振耦合实现电能传输,高频磁场是其实现电能无线传输的媒介。收发线圈间的互感耦合系数直接影响着系统的传输效率和传输距离。空间磁场强度同步检测是准确分析互感耦合系数最直接的方法。高速、宽频带的采样保持器是实现空间高频磁场强度同步检测的关键。从采样保持器的原理出发,详细分析了采样保持器内放大器的不同工作模式和电容的材质对采样保持电路性能的影响,探讨了空间高频磁场信号的特性及其对采样保持器的要求。在此基础上,设计了一种高速采样保值器,并通过实验对其在不同模式下的性能做了详细分析。

基于虚拟仪器的空间磁场分布检测装置设计

磁共振耦合无线电能传输技术利用高频磁共振耦合实现电能高效长距离传输,收发线圈间的互感耦合系数直接影响着系统的传输距离和效率。空间磁场强度同步检测是准确分析互感耦合系数的最直接的方法。基于虚拟仪器技术设计了一款分布式空间磁场检测系统,详细介绍了基于法拉第电磁感应的数字化磁传感器节点设计、传感器面阵的设计、上下位机通信协议设计及上位机软件开发。实验结果显示:该检测系统具有10 MHz以上的频带,其磁场传感器的灵敏度为530V/T左右,且具有多点同步采集功能,可以满足磁共振耦合无线电能传输系统中磁场检测的要求。

基于时间触发的精简串行总线技术

针对事件触发机制应用到小型分布式测试系统中,存在控制命令复杂、需要主控制器的不足,提出一种基于时间触发的精简串行总线技术。详细分析总线系统的组成、信号线定义、总线系统基本特征、数据格式以及总线系统的时分多路访问(Time division multiple access,TDMA)通信控制机制。重点介绍时间触发功能的TDMA时序管理机的实现方法,进行基于硬件描述语言Verilog-hdl的软件设计,并进行仿真。仿真结果显示,TDMA时序管理机可实现系统多节点时槽分配管理功能,采用该时序管理机有利于实现基于时间触发的总线控制方案、构建小型分布式测试系统。

半桥串联谐振低纹波高稳定度开关电源

介绍一种串联谐振低纹波高稳定度开关电源的工作原理。它通过采用合适的滤波及补偿网络设计,达到低纹波,高稳定度的要求。重点分析了半桥串联谐振电路休止期低频振荡的产生机理及其带来的不利影响,以及如何通过设计变压器参数减小该不利影响。此外,还介绍了一些关键电路。

普通半桥与串联谐振半桥中变压器的对比分析

通过对普通半桥电路模型与串联谐振半桥电路模型的对比分析,得出两种电路中变压器的工作特点。详细讨论了确定这两种电路中变压器的初级电压、初级匝数和匝比等关键参数的方法。分析了串联谐振半桥电路中采用桥式倍压电路不倍压的原因。

基于虚拟仪器的风力发电机效率测控系统设计

为提高垂直轴风力发电机风能利用率,在变风速情况下的发电机能量转移分析的基础上,提出一种发电机能量流向主动控制的方法。通过在发电机和负载之间添加受控能量调节网络,实现发电机在不同风速下能量的受控流动,从而优化提高变风速下风力发电效率。基于该方法,设计了一套基于虚拟仪器的风力发电机效率测控系统。系统由垂直轴风力发电机、谐振网络、能量抽取开关、上位机控制系统等组成。在风力变化的过程中,通过不断调节谐振网络的参数,对能量进行存储和转移,采集数据并进行有/无谐振网络的能量对比分析,从而验证风力发电效率提升。试验结果表明,该系统实现了在风速突然变小的效率验证,为垂直轴风力发电机效率的提升提供了参考方向,也在一定程度上推动了风力发电技术在变风速下效率优化的发展。

提高回扫充电调制器输出脉冲稳定度的新方法

该文分析了回扫充电调制器的工作原理,研究了影响相邻输出脉冲稳定度的因素;提出一种串联小功率电流源的同步充电预稳压拓扑结构,这种拓扑只需较小的功率就可以明显改善相邻输出脉冲稳定度;给出了实现这种拓扑结构的半桥串联谐振电流源电路,详细介绍了该电路的工作原理及时序,并对其关键参数进行了设计。样机的实验结果表明该技术的使用使输出脉冲稳定度提高到10-5量级;而且具有预稳压电路功率小,最大功率约为输出功率的21.3%,电路易实现的优点。

“生活与模电结合”提高学生设计能力

模电是电类专业核心课程之一,也是对该领域深度探索的入门级课程之一;模电教学改革一直在进行中。本文以通过模电课程的学习,提高学生整体创新设计能力为目标,提出将现实生活与模电结合的方法,通过在模电的教学中,增加对生活中常见电子电路原理的剖析,激发学生分析问题和解决问题能力,提高学生综合设计能力。根据自己实际教学经验,给出相应教学改革建议。

水声定位系统中空间谱估计算法仿真分析

在水声定位系统中,为尽量提高系统对水下目标的定位性能,选择合适的空间谱估计算法是关键。对MVDR、MUSIC、ESPRIT等几种空间谱估计常用算法的结构和原理进行了分析。针对水声定位系统工作环境,通过计算机仿真,比较了各算法的估计精度、运行时间和环境要求等指标,得出MVDR算法相比其他算法性能更优。

动态称重信号采集系统设计

目前车辆动态称重信号采集系统存在体积大、集成度低等问题,PSoC(Programmable System on Chip)内部具有丰富的数字资源和模拟资源,本文主要介绍了基于具有全速USB接口的PSoC芯片CY8C24794的车辆动态称重信号采集系统的软、硬件设计方法和实现。该系统小巧实用,便于携带,节省了USB接口芯片、AD等功能芯片,与VXI高速采集系统采集的信号相比,本系统的实验结果与VXI实验结果类似,系统很好满足了信号采集的要求。

基于便携平板电脑的计分显示牌遥控系统设计

设计了一种由平板电脑经蓝牙转无线数传模块接力控制的遥控计分显示牌遥控系统。基于Android系统及Eclipse开发环境,编制完成了平板电脑遥控计分显示的蓝牙应用软件;采用ZC701蓝牙模块与平板电脑通信,由APC220-43无线数传模块承接计分显示牌,两者经适当的接口设计,实现了在最大约300 m的视距范围内由平板电脑控制计分显示牌显示比分、计时等功能。