宽频带高平坦度传导电磁敏感性注入探头研究

集成电路和电子设备的小体积、高密度和高时钟频率的发展趋势,导致严重的电磁兼容问题,特别是电磁敏感性问题。集成电路和电子设备的电磁敏感性水平对其优化设计至关重要,而宽带脉冲注入探头广泛用于集成电路和电子设备的传导电磁敏感性测试。根据集成电路和电子设备的传导电磁敏感性测试需求,通过分析宽带脉冲注入探头的工作原理、影响工作带宽及平坦度的因素,进行宽频带高平坦度的宽带脉冲注入探头的方案设计,通过多线并绕、磁芯与外壳匹配设计、高频段阻抗匹配等方法,研制出宽频带高平坦度的宽带脉冲注入探头。测试结果和实际应用结果表明:所研制的宽带脉冲注入探头实现了工作频率覆盖9 kHz~1 GHz、平坦度小于5 dB的性能指标,可以满足开展传导电磁敏感性测试的需求。

基于VMD模态分量的高压断路器分合闸线圈电流特征值提取

高压断路器分合闸线圈电流波形中包含着丰富的断路器操动机构和控制回路的状态信息,分析分合闸线圈电流的特性对断路器的状态监测、故障诊断具有重要意义。文中提出一种基于变分模态分解(VMD)模态分量的高压断路器分合闸线圈电流特征值提取方法;通过变分模态分解算法对分合闸线圈电流进行分解,并确定有效反映线圈电流关键信息的模态分量;随后采用削波方式处理模态分量以提取线圈电流波形关键时间点及对应电流特征值。基于断路器实验平台采集的数据样本的实验验证结果表明,该方法能够准确有效地提取分合闸线圈电流关键特征值。

多路电磁阀及比例阀驱动接口复用的设计与实现

电磁阀的驱动信号通常是开关量(高电平阀门开通、低电平关断),比例阀的驱动信号通常是脉宽调制(PWM),驱动电流一般在3 A甚至更大。文中设计一种基于数字信号处理器(DSP)TMS320F28335的电磁阀、比例阀驱动系统,创新地设计使用隔离电源模块替代半桥驱动芯片自举电容的方式,实现电磁阀、比例阀驱动接口复用,即一个接口既可以输出开关量信号,也可以输出PWM信号。所设计系统可以驱动多路电磁阀或比例阀,以4路输出驱动接口为例,设计一种基于互锁电路的每一支路硬件过流保护,各支路经过并入串出移位器将其过流状态输入给DSP。试验结果表明,系统不仅占用接口资源少,而且占用片上资源少,具有可靠性和稳定性高等特点,对于片上资源紧缺的项目具有较高的实用价值。

基于Elman神经网络的传感器故障诊断研究

针对传统的传感器故障诊断技术的不足,提出一种基于Elman神经网络的故障诊断方法,建立了Elman网络故障诊断模型,利用小波包分解方法获取用于训练神经网络的特征能量谱,对所建立的模型进行训练。为了检验模型的实际诊断能力,以某动力系统管路流量传感器的4种典型故障诊断为例进行仿真实验,并和标准BP神经网络的诊断结果进行对比。仿真结果表明:基于Elman神经网络的故障诊断速度更快、准确率更高、泛化能力更强,验证了所提出方法的实用性和有效性。

电路参数变化引起的DC-DC变换器混沌现象的仿真研究

以工作在电感电流连续模式下的PWM型降压式DC DC变换器为研究对象,对其在不同电路参数下的工作行为及其输出特性进行了深入研究。以滤波电容作为变化参数,通过分叉图上的一系列倍周期分叉及u i相空间图上的一系列周期轨道,揭示了DC DC变换器由稳态到混沌态的变化规律。从而证明了电路元件参数的变化可导致DC DC变换器出现混沌行为。并在时域和频域上分别对DC DC变换器从稳态到混沌态的输出电压特性进行了分析,总结了变换器的输出谐波电压从周期1至混沌态在频域上的变化规律,为今后DC DC变换器的优化设计提供了理论依据。

降压式DC-DC变换器混沌控制的仿真研究

对PWM型降压式DC-DC变换器的混沌控制机理进行研究,建立了DC-DC变换器的混沌控制法的MATLAB仿真模型,仿真模型是在采样数据法仿真模型的基础上增加了离散时间反馈控制环节,利用离散时间反馈控制法中的参考信号补偿控制,达到控制混沌的目的,通过控制前后的仿真结果比较可以看出,在增加了混沌控制环节之后,获得了满意的控制效果,实现了对不稳定周期-1轨道的稳定,降低了输出电压的纹波幅值,提高了输入电压的工作范围,控制了变换器中的混沌。

一种LED灯驱动电源功率因数校正变换器的设计

给出了一种LED灯驱动电源功率因数校正变换器的设计方法。通过升压式功率因数校正变换器关键部件电气参数的设计公式验算,提出了一种BCMPFC升压转换器的设计方法和工具,并给出一款80WLED驱动开关电源的功率因数校正变换器各参数的设计方法及实验结果。本文的研究为高输入功率因数校正变换器设计提供了参考。

基于智能车的磁场检测线圈特性分析

对基于智能车的竖直放置磁场检测线圈的特性进行了深入分析,给出了检测线圈输出的感应电动势幅值E与线圈的大小及位置等参数的关系.并借助Mathematica软件强大的代数运算能力和图形函数功能,直观地展示了E与各参数的关系.对智能车的检测线圈放置方式、提高检测灵敏度的措施提出了指导性结论.

NCP6324B型集成式DC-DC电源变换器总剂量效应研究

研究了集成式DC-DC电源变换器在不同负载电流、不同输入电压、不同剂量率以及关断模式条件下的电离总剂量效应。实验采用在线测试和原位测试方法,在辐照前后以及辐照过程中,测试和分析了DC-DC电源变换器的关键参数。实验结果表明,大负载电流条件下,输出电压的退化更显著,且退化程度更严重,对这一现象提出了详细解释。输入电流作为关断模式条件下的重要敏感参数,可以用来评估器件的可靠性。此外,由于退火效应,低剂量率下的输出电压退化程度小于高剂量率下的输出电压退化程度。因此,剂量率的选择对分析和评估DC-DC电源变换器的电离总剂量效应非常重要。

一种新型差动位移变换器

本文通过对三段式差动电感变换器轴向磁场分布的研究 ,找出了其非线性的根本原因 ,并针对这个问题提出了一种新颖的差动式电感变换器的结构形式。实验测试证明 ,这种结构的变换器的线性范围较同样长度尺寸的传统三段式变换器宽 ,且灵敏度高、漂移小 ,精度能够达到要求 ,同时其结构和绕线工艺也较传统的三段式位移变换器简单 。

一种位置自由的低功耗无线充电系统

目前比较流行的无线充电系统采用单个发射线圈来发射能量,因此有效充电区域较小,用户体验较差。为了改善这一情况,本文设计了一种位置自由的低功耗无线充电系统,该系统使用3个发射线圈阵列来扩展位置自由,同时引入MSP430低功耗MCU来降低功耗,提高了系统的实用性。此外,该系统还具有寄生金属检测和外来物体检测功能,提高了系统的安全性。

短波宽带高功率传输线变压器设计

针对高功率短波通信系统中天线与馈线之间的宽带阻抗匹配及平衡转换问题,对于传输线变压器的设计进行了理论分析,重点分析了高功率应用时,如何正确选择磁芯材料技术参数从而确保特定传输线变压器指标的实现。根据理论分析结果,设计并制作了一只传输线变压器,在2～30MHz的带宽内,驻波系数小于1.4,应用于1.6kW高功率短波通信系统中得到了满意的结果。

基于留数定理的时域电磁场数值积分计算系统设计

针对传统电磁场数值计算系统的计算结果与理论值的均方误差较大的问题,设计基于留数定理的时域电磁场数值积分计算系统。在传统计算系统硬件的基础上,设计以FPGA为核心的积分计算系统硬件。以设计的系统硬件部分为基础,设计系统的软件部分。使用傅里叶变换将频域电磁场信号转换为时域信号,根据留数定理,编写程序对时域内的电磁信号函数积分求解,完成对计算系统的设计。通过与传统的电磁场数值计算系统的对比实验,证明了设计的基于留数定理的时域电磁场数值积分计算系统的均方误差更小,更具有优越性。

TPS61322集成式升压DC-DC电源变换器的总剂量效应研究

对低功率、升压型集成式DC-DC电源变换器的电离总剂量辐射损伤效应进行了研究。探讨了变换器在不同负载、不同输入电压条件下输出电压随总剂量的变化关系;揭示了升压型器件在高剂量率条件下输出电压瞬间损伤退化机理;分析了器件在关机模式(Shutdown mode)条件下关机电流变化规律。详细研究了负载电流对输出电压的影响,实验结果表明,相同辐照剂量,输出电压的退化程度随负载电流的增加而增大,满载条件下,输出电压退化最严重。关机电流在关机模式条件下出现显著退化,可以作为评估器件抗辐射性能的敏感参数。此外,发现Boost器件满载条件下高剂量率损伤效应,高剂量率条件下的输出电压瞬间损伤退化显著大于低剂量率下的输出电压退化。研究剂量率辐射效应对分析和评估应用于核电站环境下的DC-DC电源变换器辐射损伤具有重要意义。

磁导航智能车中的水平检测线圈特性分析

推导出磁导航智能车的水平检测线圈输出感应电动势与线圈相对于赛道的位置、夹角、线圈尺度的函数关系,借助Mathematica软件展示了关系曲线。结果表明,影响检测线圈输出的主要因素是线圈与载流线赛道的相对位置;增加线圈数量可提高定位精度;增加线圈匝数可提高检测灵敏度;分别判断小车前、后两端各自相对于赛道的位置可确定车体与赛道的夹角,利用双检测线圈差动输出可消除赛道交叉的影响。

电磁激振器的设计应用形式

利用电磁振动力学原理制造一种具有直线往复推动动力、频率和振幅可调的电磁激振器,可以应用到许多领域,从而设计出一些不同用途的新产品。

电磁超声换能器设计性能评价

阐述了电磁超声换能器(EMAT)超声波激发机理、极化过程超声波振幅解析解和换能效率数学表达式。建立了EMAT实物模型,对不同几何形状的励磁线圈、电磁感应强度和提离距离等影响因子设计了多组基于回波幅度对比试验。然后基于测试试验结果,分析了核心功能组件设计对EMAT测试性能的影响,并比较了不同材质的测试效率和EMAT适用范围。试验结果表明:功能组件组合和参数因子优化设计可有效改善EMAT测试性能,这为EMAT最优性能设计和工程测试解决方案提供基础技术参考。

智能车磁导航中的信号调理电路设计

以检测线圈作为磁导航智能车的赛道检测传感器,估算出检测线圈输出的感应电动势约为毫伏级,而智能车控制电路要求的信号是0～5 V的直流电压。以此为出发点,以宽带集成放大器MAX4451为核心,设计了可在单电源条件下工作、具有放大和正半周包络检波功能的信号调理电路,通过降低电路的直流偏置电压增大电路的输出摆幅。对于多个竖直放置的检测线圈及信号调理电路,通过比较输出电压的相对最大值作为判断赛道位置的依据,而不受赛道激磁频率、激磁电流变化的影响。

基于S-P结构的非线性宇称时间对称分析

基于非线性宇称时间对称的无线电能传输系统,是一种能在一定耦合区间内保持恒定高效率传输的鲁棒性系统。宇称-时间对称(PT对称)无线电能传输系统,能够在较大范围内实现对耦合谐振线圈位置的不敏感性,在该区间内可对负载进行恒定的功率传输。基于耦合模理论对S-P型结构的PT对称无线电能传输电路进行分析,观察其在不同耦合区间内系统的传输效率随耦合系数的变化情况进行分析。最后通过Matlab等软件进行仿真,结果表明在强耦合区域内系统传输效率不随耦合系数变化而变化,且能保持高效传输,在弱耦合区域耦合系数对系统的传输效率有很大的影响。

斩波变换器的研究分析

通过建立一种降压型DC/DC变换器电路模型,利用PSpice软件对变换器进行仿真研究,分析其动态和稳态的过程特征及形成机理。通过仿真,分析输出电压随电路元件取不同参数的变化规律,为实用电路的设计提供有益的参考。