电路的量纲模型与相似性原理和对偶性原理

宇宙量纲模型的思想适用于任何系统,物理系统适用,电路系统也同样适用。系统地分析总结了电路运行的基本原理,确定了电路系统的量纲,提出了电路的量纲模型、相似性原理和对偶性原理及规律拓展性原理等概念,并给出了相似性原理和对偶性原理的一些应用实例。

电源外析原理与拟功率平衡原理及双端口网络等效原理

戴维宁定理和诺顿定理合称戴诺定理,是电路原理中最重要的定理之一,也是求解电路最重要的方法之一,但戴诺定理仅适用于单端口网络。分析总结了实电路和复电路的基本原理,对端口网络进行了完整分类、对双端口网络参数表达进行了分析研究,提出了含激端口网络的反激去激原理和电源外析原理,梳理了平稳电路的拟功率平衡原理和互易性原理,并提出了平稳电路无激双端口网络与含激双端口网络的紧致等效原理,有助于完善实电路和复电路的知识体系。

一种新型的磁悬浮轴承五相六桥臂开关功率放大器控制策略

针对磁悬浮轴承系统电流型五相六桥臂开关功率放大器控制算法复杂以及各路输出电流存在耦合的问题,提出一种新型的五相六桥臂开关功率放大器的解耦控制策略。该方法固定公共桥臂占空比为0.5,以单周期控制的方式,同时控制每路负载线圈电流的周期变量平均值等于给定电流周期变量平均值,实现电流的独立输出与解耦控制。推导了该控制方法的数学模型,并制作了试验样机,仿真和实验结果均表明,基于该控制方法下的五相六桥臂开关功率放大器实现了各相的独立控制,并具有控制简单、运算量小、响应速度快、控制精度高和通用性强的优点。

铁氧体环形电感器寄生电容的提取

铁氧体电感器在较高频率时可等效为"电阻、电感"的串联支路与一寄生电容的并联,该电容的存在对电感器的高频性能有重要影响。建立铁氧体环形电感器2D平行平面场和3D静电场有限元模型,分别计算任意两线匝之间的杂散电容,由此得到其等效电容网络。若在电感器输入和输出线匝间加一单位电流,基于节点电压方程,则可求解得到电感器的容性集中参数——寄生电容。在假定该寄生电容与频率无关时,利用测试电感器的谐振频率,可得到该寄生电容。计算与实验对比显示,电感器的边缘效应在静电场的模型建立中占据非常重要的地位,即包括线匝杂散电容计算在内的静电场分析必须以3D模型进行。若仅考虑相邻3匝间的杂散电容,则电感器等效寄生电容值可达考虑所有线匝间杂散电容时寄生电容的95%以上,寄生电容与铁氧体磁心和导线绝缘材料的介电常数呈线性关系,且绝缘材料的介电常数对寄生电容的影响更大。

适用于家电的感应电能传输系统频率稳定性

将感应电能传输(IPT)技术应用到家电领域,实现了家电设备的无线供电。基于频闪映射建模方法和周期不动点理论,建立了系统的工作频率和输出功率模型,由此分析出谐振网络参数对频率稳定性的影响规律。基于此提出了使工作频率自然达到相对稳定的谐振网络参数的设计流程。仿真和试验结果表明:当家电负载拾取端移除、切入或功率容量变化时,用此参数设计流程设计的IPT供电系统具有良好的频率稳定性。

基于改进形式的遗传算法研究

为了克服遗传算法的一些缺点 ,从遗传算法初始群体的均匀生成、十进制整数与实数混合编码方式的采用、遗传算子的自适应生成、最优个体的无遗传保留等策略上改进了现有遗传算法 ,提出了一种改进形式的遗传算法。仿真实验表明 ,该改进遗传算法能大大提高遗传算法的收敛速度 ,有效防止“早熟”现象 。

计及寄生参数效应的铁氧体共模扼流圈二端口网络的建立

共模扼流圈的寄生参数在高频时对滤波器的性能有重要影响,准确建立其对应的差模和共模二端口模型对设计电磁兼容滤波器以及改善其性能具有重要意义。对差模电路,通过建立静电场模型并计算匝间部分电容可得到等效寄生电容,进而获得二端口内各支路的电容参数;测量其谐振频率,可得到差模漏电感。对共模电路,通过建立时谐磁场模型,采用类比有限元法可求解磁心等效电感和电阻;测量其谐振频率,可得到考虑环境因素后的寄生电容。测量扼流圈二端口在输入、输出匹配状态下的散射参数,间接得到滤波器差、共模电路对应的二端口网络各支路的阻抗或导纳。散射参数法的测试与"谐振频率+有限元法"建立的阻抗取得较好的一致,说明模型的准确性和测试方法的合理性。

光伏并网逆变器LCL滤波器参数优化设计

针对光伏并网逆变器LCL滤波器的大纹波电流和高频谐波损耗问题,分析了电感之和、电感比值和滤波电容值、谐振频率以及入网电流之间的关系,提出了一种LCL滤波器参数最优设计方法.分析了LCL滤波器的传递特性并建立了谐波等效模型,研究了滤波参数对谐振频率以及并网电流的影响,根据LCL滤波器的设计约束条件和光伏并网逆变器实例设计了一组最优参数,并进行了仿真研究.结果表明,提出的优化方案不仅能够有效抑制开关频率的高频纹波,还能减小电感取值和阻尼损耗.

差模特征频率共模干扰特性研究

电力电子装置的电磁干扰是电磁兼容性(Ectromagnetic Compatibility,简称EMC)研究的热点问题,如何准确识别干扰类型和产生机理是电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称EMI)抑制的前提和难点。现以十二相整流发电机为研究对象,分析了整流发电机系统的等效电路和传导干扰特性,指出供电网络中的不对称会导致差模干扰(Differential-Mode Interference,简称DMI)转化为共模干扰(Common-Mode Interference,简称CMI),这种非本质的CMI往往会大于本质的CMI,并通过实验测量验证了理论分析的正确性。该研究结论可为供电系统中电力电子装置的干扰滤波器设计提供指导。

基于改进的ISO 7637-2评价方法解决驻车空调浪涌问题的研究

驻车空调是近年来兴起的一种新兴车用电器,因其高能效、长续航、舒适性而广泛应用在重卡前后装领域。随着卡车司机对驻车空调的使用场景深入,行车使用及燃油发电机加装越来越普遍,由此引发的浪涌失效越来越多。文章基于普遍采用的浪涌失效评价标准ISO 7637-2进行失效研究,通过对实验方法的改进及电路设计的的优化解决抗浪涌失效问题,建立了新的评价方法,明确了浪涌可靠性设计应在不同系统下采用差异化的电路设计。

基于PMU的小型集成电路测试系统实现及性能分析

文中给出了一种基于精密测量单元的小型集成电路测试系统的设计方法,并对小功率范围进行详细实验验证;该测试系统将电压/电流钳位技术、比较技术、功率扩展技术、恒流源和恒压源技术和四象限驱动技术等多项技术相结合,能够对被测器件(DUT)施加精确地激励值,并准确测量DUT在激励下的响应,该系统同时具备大功率扩展能力满足多种电路测试的需求;系统借助四通道集成仪表放大器电路,结合嵌入式控制器、功率扩展电路以及上位机控制界面共同完成设计,解决了nA级电流无法准确测量的问题,通过优化补偿电路设计,提高电路测试速度;系统性能分析结果表明,文章所设计的小型集成电路测试系统测量精度高、施加激励稳定可靠、响应速度快,相比类似产品节约2/3的硬件设计成本,能够满足集成电路测试中直流参数测试的要求。

调谐放大器通频带的计算及应用

在介绍调谐放大器的基本概念、结构和用途的基础上,重点研究其频率特性,利用MATLAB推导出其通频带宽度的计算公式,并利用MULTISIM对该计算公式进行了仿真验证,然后分析了部分接入式调谐放大器的优点,得出其带宽计算公式,最后举例说明了该公式在实际调谐放大器设计中的应用。

二阶电路中元件参数的计算与分析

为满足工程应用需要,本文通过讨论RLC二阶串联电路在欠阻尼状态下的零输入响应,深入分析了R,L,C三者之间的关系,并根据所需的电压、电流值及反峰电压推导和归纳出了计算电路中R,L,C参数的公式。经Multisim软件仿真,误差小于2%。公式推导条理清晰,使用方便。

功率因数提高的仿真研究与实践

为了提高电能的利用率,减小输电线路的损耗,提高功率因数有着重要意义。研究将Multisim仿真技术应用于功率因数提高中,在保证感性负载额定工作状态不变的原则下,采用并联电容器的方法以实现整个线路的功率因数提高。仿真电路测试在并联不同电容时的功率因数和线路电流,并将其仿真研究应用于实际电路。仿真和实验表明,Multisim仿真在电路设计中优势凸显,它非常直观地显示出并联电容器对线路电流和功率因数的影响,对实际电路功率因数提高的设计实施起着指导作用。感性负载并联电容提高功率因数的方法方便有效。

基于卡尔曼滤波的地表移动变形预测

针对传统卡尔曼滤波模型在地表变形预测中依赖于噪声和数学模型而导致的运行发散问题,提出了一种基于方差补偿自适应卡尔曼滤波的建筑地表移动变形预测分析方法.提出的自适应卡尔曼滤波主要是通过适当的估算和修正系统模型的不确定参数以及噪声的统计特性,来弥补滤波过程中噪声方差的不足.建立了自适应卡尔曼滤波的数学模型,并在Matlab软件上对地表移动变形预测进行了仿真分析,其结果验证了所提卡尔曼滤波方法在地表移动变形预测应用中的可行性,表明该方法有效提高了实时预测的可靠性和预测精度.

基于DSP的高精度相位差测量系统

本文介绍了采用TMS3 2 0LF2 40 7测量两路正弦信号相位差的检测系统。由于DSP运算速度快、数据处理能力强 ,其性能优于采用单片机构成的相位测量系统。为提高测量精度 ,本系统还采用了软件误差校正方法 。

电压相角测量算法综述

本文讨论了基于GPS统一时钟的电压相角测量的实现技术,探讨了过零测量法、离散Furier算法、递归Fourier算法和变速度同步采样的电压相角测量算法,提出了母线电压相角在电力系统稳定运行中的应用。

全路面起重机油气悬架液压系统技术分析

引入全路面底盘概念,在介绍全路面汽车起重机底盘性能基础上,对全路面汽车起重机油气悬架液压系统实现车身高度位置调节、弹性悬架、刚性悬架的原理与功能进行分析,同时对油气悬架及其液压控制系统形成的技术特点进行分析．

电路参数的多目标优化设计

从电路的多目标优化设计的角度出发，详细介绍了以理想点法为基础的改进型理想点法，给出了改进的评价函数模型和加权系数的确定方法，并将新算法用于电路的多目标优化设计中。

EAST快控电源中空心电抗器磁热耦合分析（英文）

当脉冲电流通过实验先进超导托卡马克(EAST)快控电源中空心电抗器时会产生磁场,导致输出柜发热。为了解决热问题,在空心电抗器周围安装一层或两层屏蔽体。电流幅值最大为1500A时,求解空心电抗器周围磁场分布以及输出柜的涡流损耗。将涡流损耗作为主要的热源,根据电磁学和热力学理论建立电抗器的三维磁热耦合有限元模型。本文对空心电抗器的温度场进行分析和讨论。结果表明,在屏蔽条件下空心电抗器的磁场和输出柜的温度都会降低。