改进型Quasi-Z源逆变器

传统Z源逆变器通过自身特殊的阻抗网络实现升压功能,而不需要加入升压斩波电路,使得Z源逆变器得到了广泛的应用。但是传统Z源逆变器的升压能力有限,且存在启动冲击电流问题。为了克服传统Z源逆变器的不足,提出一种改进型Quasi-Z源逆变器拓扑结构,以改善逆变器的工作性能。改进型Quasi-Z源逆变器有效提高了逆变器的升压能力,使其可以适用于需要高增益的场合,在理论研究的基础上,通过Matlab/Simulink仿真验证了改进型Quasi-Z源逆变器拓扑结构的可行性和优越性。

基于并联SiC MOSFET架构的无刷直流电机高效驱动技术研究

为满足机、弹载伺服驱动系统高功率密度与高效率的需求,提出基于并联SiC MOSFET架构的无刷直流电机高效驱动技术。针对四管分立SiC MOSFET并联不均流现象,在分析不均流机理的基础上,采用基于独立驱动的方法提高并联均流效果;并针对SiC MOSFET高速开关过程产生的较高dv/dt问题,提出一种基于PWM信号的同步采集方法,有效地提升了驱动系统鲁棒性。最后,以航空25 kW无刷直流电机驱动系统作为应用对象,通过实验验证了以上方法的有效性。

基于改进DBSCAN算法的风机故障诊断研究

针对风电集控中心需监控多个类型风机并对故障的风机进行故障诊断问题,通过运用DBSCAN聚类算法对风机运行数据进行密度聚类,判定齿轮箱和主轴方面的故障,并针对DBSCAN算法中需人为设定参数的确定进行了改进。首先在KNN分布曲线上假定陡增点,采用循环迭代的方法进行分段拟合计算出最优参数Eps;然后利用数学统计原理分析计算MinPts,实现聚类全过程的自动化,减小了根据经验判断参数的误差。最后利用风场实际数据进行试验,提取并分析聚类结果中的噪声点,通过数据异常值进行故障诊断,验证了此方法的可行性和有效性。

一维光子晶体结构参数对禁带带隙的影响研究

采用平面波法(PWM)计算一维光子晶体的带隙结构。分别就构造一维光子晶体结构的高低折射膜层的介电常数及填充比(高折射膜层的厚度与晶体周期长度的比值)对禁带带隙宽度的影响作出分析。通过最小二乘曲线和曲面拟合得到带宽与介电常数或带宽与填充比的函数关系图,以确定最佳的禁带带宽,从而设计一维光子晶体的周期结构。对高低折射膜层为G aA s/空气组成的一维光子晶体,介电常数比约为13/1,当填充比为0.16时,计算得禁带带宽为0.2564×2πc/Λ,禁带的中心频率为0.3478×2πc/Λ,与实验数据吻合。

基于Kintex⁃7 FPGA的DDR3 SDRAM高速访存控制器优化与实现

针对高速视频图像在跨时钟域数据交互中存在的帧交错及DDR3 SDRAM带宽利用率较低的问题,提出一种新的DDR3 SDRAM访存控制方法,实现多路视频数据快速、高效访存。以Kintex⁃7 FPGA为控制核心,在VIVADO MIG IP核基础上,实现读写位宽比为10∶1的异步FIFO,并结合RAM构建读写缓存控制模块,提高DDR3 SDRAM带宽利用率。设计不完全乒乓操作,并采用分区缓存确保帧数据完整。对8路分辨率为1920×1080的RGB888视频图像数据进行并行读、写操作。实验结果表明,该系统能有效实现8路高速视频数据的访存,帧完整,系统的有效带宽利用率可达74.69%,图像帧率可达48 Hz。满足了高分辨率实时图像显示要求,克服了帧交错问题,提高了DDR3 SDRAM的有效带宽利用率,具有较强的可移植性,为进一步实现多路视频数据协同处理提供了参考。

高量程微加速度计的可靠性强化实验及分析

由于微加速度计的可靠性已经成为产品商业化过程中必须解决的一个重要问题,而冲击环境作用下导致微加速度计性能失效是微加速度计经常要面对的主要问题。针对高冲击对微加速度计破坏的影响进行可靠性研究。利用ANSYS有限元仿真进行分析初步得到失效模式和机理,设计并实施了微加速度计在冲击环境下的可靠性强化实验得到在冲击环境下的主要失效模式,并进行了相应分析,通过实验得到数据进行微加速度计的可靠性评估。通过可靠性强化实验进行验证,对微加速度计在冲击环境下的可靠性进行评估,并折算出在冲击影响作用下的平均寿命和可靠寿命以及绘制出其可靠度曲线。

VC技术在半导体热管理应用的性能研究

针对半导体行业常见的高集成化、高热流密度和非均匀热物理条件导致散热条件恶劣的热管理问题,基于VC均温技术,以某新能源项目用集成变流模块的散热器为研究对象,对非均匀热流密度分布的半导体器件进行热管理设计优化,并对其应用性能进行对比分析研究。应用数值仿真方法,用VC均温板对散热器定性优化,并通过试验验证进行全面对比分析。结果表明,应用VC均温技术可显著提升散热性能和均温性,在相同风速和功率工况下,有VC均温板相对无VC均温板的散热器温升降低12.7~13.8 K,散热性能最大提升约19%;单IGBT温度均匀性指数TUIIGBT降幅高达55.1%~74.5%;散热器台面温度均匀性指数TUIS降低了26%~35%。