高压大功率DC/DC的快速过压保护设计

新能源车为提升电能容量和充电速率,抬升平台工作电压为其重要手段。这将使得车载零部件内部的功率半导体的工作电压越来越靠近其极限电压,其工作电压裕量越来越少。故在新能源车用零部件的设计中,需要一种实时的电压保护设计,其能够快速地检测过电压的工作状态,实时保护半导体器件,使其工作在过压的条件下能够快速地切换到安全的工作模式,避免功率半导体器件的损坏。

基于STM32的SWISS整流器研究与设计

SWISS整流器具有输出功率高、输出电压可调、易高频化等特点,十分适合用于电动汽车大功率充电、数据中心、通信基站等大功率变换场合。文中提出一种采用STM32F334单片机控制的SWISS整流器设计方案,利用电压电流PI双闭环控制策略实现对输出电压的精确控制,并进行控制算法的设计,实现系统功率因数校正的功能。设计SWISS整流器的硬件电路方案,并给出元件参数计算及选型方法。制作400 V/1 000 W样机对所提出的方案进行实验验证。结果表明:系统功率因数在额定功率下可达0.998,转换效率可达97.37%,并具有较快的响应速度;在半载满载切换时,动态调节时间小于70 ms,且电压超调量最大为10%。验证了所提方案的可行性。

基于导电岛系统的敏感元件制造方法研究

本文基于特征角度为60°的导电岛微电极系统,探究低频条件下交流介电泳驱动金纳米粒子形成。首先,利用剥离(lift-off)方法制作了特征角度为60°的导电岛微电极系统,并基于该系统进行了纳米粒子介电组装实验,发现纳米粒子在低频范围内会形成纳米粒子短链或短簇结构;然后,基于电双层理论,分析了低频时交流电渗流(ACEO)对介电流动的影响,发现低频时电双层现象能够在一定程度上削弱流体中的电场和介电流动;最后,针对驱动频率为100 kHz的粒子轨迹分析发现该情况更易产生纳米粒子簇,较好地符合实验现象。

基于多尺度信息熵特征的数据流快速聚类研究

由于数据流规模较大,产生和更新的速度较快,因此数据流中有价值的信息很难被充分挖掘。针对这种情况,研究一种基于多尺度信息熵特征的数据流快速聚类方法。对数据流实施降维和标准化处理,提取数据流的多尺度特征,包括压缩比数、数据流平均值、数据流峰值以及数据流峭度。计算多尺度特征的信息熵权重,选取数据流快速聚类中心,将数据流样本划分给聚类中心,完成数据流快速聚类。实验结果表明,所研究聚类方法的聚类质量系数均大于0.9,说明该方法的聚类能力更强。

基于巡检无人机增程装置的设计和实现

目前燃气管线、电力巡检无人机系统的需求具有多样性,为适应巡检无人机不同距离的遥控、遥测、遥感等信息的传输,设计了一种基于巡检无人机测控系统的增程装置。该装置在高速射频开关自动切换架构技术基础上,采用高集成度的模块化、轻小型化设计。可实现巡检无人机不同测控距离、不同频段的设计应用,为巡检类无人机提供有效且多样的测控方案。

基于PWM控制的发电机励磁系统

为提高发电机和电力系统的技术指标,将PWM整流技术应用于同步发电机励磁系统,实现了励磁电流低谐波和励磁功率单元高功率因数转换,提高了发电机供电质量.利用MATLAB平台对系统进行仿真验证.通过与传统可控硅励磁系统对比,采用IGBT实现的PWM励磁系统性能明显提高.结果表明,本设计改善了发电机机端电压波形,功率因数超过0.99,提高了励磁功率单元利用率,减小了励磁电流超调量,同时对抑制输入电流谐波起到良好的作用.

肖特基二极管整流的计算与测量

提出了改进型的肖特基二极管整流数理模型,用加速迭代法和四阶精度龙格-库塔法编制了计算程序,并结合实验测量得到了整流效率与输入功率、频率和负载等关系曲线:负载一定时,输入功率从零开始增大,整流效率先快速上升,然后上升趋势变缓;输入功率一定时,负载从零开始增大,整流效率先增大后减小,对于某一固定的输入功率,存在着一个最佳负载值;当输入功率和负载都相同时,降低工作频率,整流效率上升。型号为2DV10B的X波段管子在负载为525Ω、输入功率为10 mW、频率为3.2 GHz时获得的整流效率为75.2%;频率为10 GHz时获得50.2%的效率,实验测量结果与理论分析一致。

可控整流器在非理想运行条件下的谐波分析

研究了三相电源电压不对称及触发信号相位漂移时 ,可控整流器输出电压的谐波特征 ,利用切换函数概念建立了整流器输出与输入之间的联系 ,求出了输出电压中的非特征谐波。用大容量电力电池组作为负载进行了实验 ,得出了与理论分析一致的结果。

基于模糊PI控制的开关磁阻电机调速系统的MATLAB仿真

为改善开关磁阻电机(简称SRM)的非线性特性问题,提高开关磁阻电机调速系统(简称SRD)的响应特性和稳定性,对SRD采用双闭环控制,即速度外环和电流内环。其中速度外环采用模糊PI控制技术,借助MATLAB/SIMULNK对系统进行建模和仿真。将其仿真结果与常规PI仿真结果进行分析比较。结果表明基于模糊PI控制的开关磁阻电机调速系统,响应速度提高了40%,超调量减小1.2%,调节精度和稳定性都大大提高,系统震荡也明显减小。

碳化硅直接键合及其界面微观结构分析

针对碳化硅(SiC)材料在微电子制造和封装过程中广泛的应用前景,对碳化硅与碳化硅进行了直接键合实验。通过拉伸实验进行了样品键合强度的测试以及借助扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等对碳化硅键合样品界面的微观结构进行了分析。结果表明:亲水性表面处理和高温退火是形成界面过渡层的主要因素,并且界面过渡层的形成增强了碳化硅牢固的键合效果。

三相电流型PWM整流器的能量成型控制

为了提高电流型PWM整流器网侧功率因数和系统抗干扰能力,提出了采用互联和阻尼分配无源控制方案设计系统控制器的新型控制策略。根据能量成型和端口受控哈密顿控制原理,建立了电流型PWM整流器的端口受控耗散哈密顿(PCHD)模型,根据系统控制器的设计目标,求取了期望稳定平衡点。通过配置与系统结构兼容的能量函数,在期望稳定平衡点处设计了镇定的控制器,实现了电流型PWM整流器单位功率因数运行、直流电流快速达到期望值并稳定运行于平衡点的控制目标,仿真结果证明了该方案的可行性。

基于数据挖掘的电力无线通信网络漏洞检测

为了有效挖掘网络漏洞,防止电力无线通信被恶意攻击,提出了基于数据挖掘的电力无线通信网络漏洞检测方法。以定量分析方式确定模糊属性,结合电力无线通信网络动态环境,挖掘网络漏洞信息。对所有特征子集进行差极性分析,形成风险数据集,实现风险数据聚类。使用支持向量机训练数据集,根据黑盒遗传算法进行交叉测试,获取网络安全态势评估结果。构建网络数据挖掘漏洞模型,结合关联规则集进行网络漏洞检测。由实验结果可知,该方法漏洞数量检测结果与实际漏洞数量仅相差2个,具有精准的漏洞检测结果。

改进型低纹波Cockcroft-Walton倍压电路及其特性研究

多级倍压整流器倍压纹波和电压跌落分别受级数次方的影响,在级数增加的情况下会明显增加。在最低级数2倍压电路的基础上,采用移相和反相叠加实现2N倍压电路。使用三相组式变压器输出绕组三相独立连接直流二倍压电路,通过并联输入、串联输出实现6脉周期性叠加,构建12倍压电路。通过叠加,大幅度削弱了脉动的幅度。对纹波和电压跌落进行了理论分析和估算,并与经典型和对称型Cockcroft-Walton多级倍压电路进行比较。结果表明,该电路可以显著减小电压纹波和电压跌落,并明显缩短了输出电压稳态建立的时间。

基于开关状态的三电平NPC整流器开路故障诊断

为了降低三电平中点钳位型(NPC)整流器故障诊断算法的复杂度和成本,本文提出基于开关状态的开关开路故障诊断方法。首先,选取某些开关状态在半个电流周期的累计值作为诊断变量,并结合自适应阈值及电流相位实现故障桥臂的检测。其次,执行基于无功电流注入的外开关故障容错控制并对阈值进行更新。最后,在容错期间基于诊断变量的变化情况,实现故障开关的定位。所提出的方法能够同时实现单和双开关开路故障诊断,而无需额外的传感器以及复杂的计算和诊断规则,具有实现简单和成本低的优点。实验结果验证了所提出方法的有效性和鲁棒性。

V_(on)及C_1对E类零电压开关整流器的影响

分析了二极管导通电压Ｖｏｎ及二极管两端并联电容Ｃ１对Ｅ类零电压开关整流器的影响。

同步发电机励磁系统中PWM控制的仿真研究

优良的励磁控制系统不仅可以保证发电机运行的可靠性和稳定性,而且可有效地提高发电机和电力系统技术指标。同步发电机励磁系统采用了PWM整流技术,实现励磁电流低谐波和励磁功率单元高功率因数转换,提高了发电机供电质量,并用MATLAB对设计系统做出仿真验证,证明该设计对改善发电机输出电压、提高功率单元电能利用率有明显效果。

基于氧化铜纳米线的易失性数字识别忆阻器

为了实现易失性忆阻器在神经形态计算中的应用,制备一种基于银-氧化铜纳米线-铜结构的易失性数字识别忆阻器;采用化学溶液法和磁控溅射技术,分别制备忆阻器的氧化铜纳米线阻变功能层和银顶电极;对该忆阻器的结构、物相及电学性能进行表征、测试。结果表明:该忆阻器具有易失性和突触可塑性,低阻态会在1000 s内退化到高阻态,阻变行为由金属银原子形成的导电丝的主导作用所致;该忆阻器对手写体数字的识别准确率高达92%,可应用于神经形态计算。

某型航空变压整流器并联运行负载均衡性研究

为增加供电功率和供电可靠性,现代飞机通常采用两台或多台变压整流器并联供电的方式,但并联供电难以实现供电均衡。文中通过分析变压整流器的供电特性,研究负载均衡供电条件及负载分配规律,对变压整流器任一参数差异对均衡电流差的影响做了推导计算,分析了参数不等时的负载分配情形。研究结果表明:并联的变压整流器要实现供电均衡,对其相似性要求高,其主要参数要完全相等,任一参数不等就会导致供电失衡。

矿山长皮带机频繁烧电动机原因分析及解决办法

1出现的故障 某水泥公司石灰石矿山输送皮带机长9．3km，2007年6月投人生产，运行几周后，2台拖动电动机的电缆相继被击穿，于是将电缆更换成高压电缆，耐压等级10000V，3芯，并有屏蔽层，此后电缆不再被击穿。但到9月份却连续烧毁2台电动机。将烧毁的电动机送至电机厂，请其用优质的线圈重新缠绕并加强绝缘，但到2008年10月电动机又被烧毁。截至2008年年底，共烧毁电动机5台。

飞机变压整流器并联运行均衡性研究

针对飞机直流电源系统中变压整流器多采用多台并联供电方式,负载电流不平衡的问题,本文通过分析变压整流器的供电特性,以变压整流器并联供电均衡性为中心,采用电路分析方法,研究了飞机变压整流器并联运行条件和负载分配规律。最后以变压整流器两类参数不等时的影响为例,分析了参数不等时的负载分配情形。分析结果表明:仅靠滤波器调节无法实现多台变压整流器的供电均衡,必须加自动均衡电路进行调节。