光伏逆变器中并联SiC器件电流失衡的监测技术研究

为了监测光伏逆变器中并联SiC器件的电流分布状态,提出一种基于各向异性磁阻传感器的非接触式监测方案。根据SiC器件在PCB板上的实际位置,利用多物理场仿真工具COMSOL进行SiC器件周围磁场分布情况分析,并找出磁阻传感器的最佳放置位置。构建包括磁阻传感器、信号调理电路和数据通信接口在内的电流监测单元。基于一台功率为1.5 kW的光伏逆变器实验样机进行测试。实验结果表明,该非接触式电流失衡监测方案具有频带宽、灵敏度高、线性度好及电路结构较为简单的特点。

一种PCB板曝光方法及装置的研究及应用

文章针对不能采用DI机的自动系数直接拉伸或不平移set的分段固定系数拉伸的问题,研究发现导致外层拒曝和图形偏移的根本原因是基板涨缩与曝光资料系数不匹配,从而开发出了DI机自动平移+拉伸功能,实现了DI机测量基板涨缩后机器自动选择并制作曝光资料,从根本上解决了外层拒曝和图形偏移问题,使拒曝率和图形偏移报废率分别降低了16.18%、2.18%。

基于IGBT并联技术的大功率PEBB模块研制

为了扩大电力电子装置的输出容量,可以对IGBT器件或者电力电子线路进行并联。前者在对功率密度、性价比要求较高的环境,如电动汽车、舰船和飞机上更为实用。在回顾前人对绝缘栅双极晶体管(InsulatedGateBipolarTransistorI,GBT)并联技术研究的基础上,解释了正温度系数IGBT适合并联的原因,总结了并联使用时的基本原则,然后提出了并联使用时的通用性评价指标。在此基础上,将电力电子积木(PowerElectronicsBuildingBlock,PEBB)的设计理念应用在IGBT模块并联中,构建了一个输出电流可以达到1.2kA,容量为1.4MW的PEBB模块。试验证明,提出的并联评价指标具有很强的可操作性,设计的PEBB模块也具有很强的实用性和很高的性价比。

基于IGBT并联技术的大功率智能模块研制

为了满足电动汽车用大功率变换器大电流输出、高功率密度和高性价比的要求,本文对IGBT并联技术进行了仿真和实验研究。在提出实用的半桥IGBT并联测试电路和评价指标的基础上,将三个IGBT半桥并联,设计了一个输出电流可以达到1200A,容量为1.4MW的智能功率模块。试验证明,测试电路和评价指标具有很强的实用性,设计的开关模块也具有很高的性价比。

太阳电池模型参数对并联组件输出特性的影响

根据太阳电池I-V方程和基本电路联接理论,推导出选择具有相同最大功率点电压V_m的单体太阳电池组成并联组件可以获得最大输出功率;分别计算出二极管理想因子A,短路电流I_(sc),反向饱和电流I_o,电池串联内阻R_s对最大功率点电压V_m和组件失配损失的影响,确定出对它们影响最大的模型参数是二极管理想因子A。

基于子空间投影的并行交替采样系统误差估计

并行交替采样技术可以有效解决单片模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)转换速率与量化精度间的矛盾,但是多通道间的失配误差将严重降低系统性能。提出了一种基于子空间投影技术的系统误差估计方法,利用多通道时延对应的频域线性相位矢量与噪声子空间的正交特性实现增益误差以及时基误差的精确估计。该方法迭代次数少,估计精度较高,对噪声以及偏置误差稳健,并且可以同时完成信号重构。仿真数据的处理结果验证了该方法的有效性。

基于并行A/D结构的软件无线电中频接收机

针对软件无线电技术对A/D带宽要求较高的问题,提出一种新型的基于并行A/D采样结构的软件无线电接收机模型,并对模型各部分的功能进行了深入分析。仿真结果表明,各项指标均满足预期的中频接收机的整体指标,且接收灵敏度较高,从而验证了该模型的可行性。

基于特高频传感器的局部放电信号并行采集系统设计

针对传统局部放电信号采集系统采样率低、采样率不可灵活配置导致局部放电脉冲信号时域波形特征提取误差较大的问题,设计了一种用于特高频传感器的局部放电信号并行采集系统。系统以Xilinx 7系列FPGA为主控芯片、四片最高采样率为250 MHz的ADC芯片通过分时交替并行采样技术实现最高1 GHz的采样率。系统在特高频传感器的基础上,主要分析并校正了由分时交替并行采样技术引入的偏置失配误差、增益失配误差和时延失配误差。仿真及实验结果表明,该系统能够采集到高精度的局部放电信号包络,并且在100 MHz带宽范围内无杂散动态范围(SFDR)提高到35 dB。

时频栅格误差条件下的双基地MIMO雷达角度估计

研究了时频栅格误差引起的匹配滤波器失配下双基地多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达的角度估计问题。首先,建立了存在时延和多普勒频率栅格误差条件下的双基地MIMO雷达信号模型;其次,推导了正交频分复用线性调频信号和相位编码信号的栅格误差失配矩阵,并分析了其对目标收发角度估计的影响;再次,针对正交频分复用线性调频信号,提出了平行因子和最小二乘相结合的发射角度估计算法,该方法能够有效减小栅格误差失配矩阵对发射角度估计的影响;最后,仿真实验表明,栅格误差失配矩阵对相位编码信号的角度估计影响较小,但对正交频分复用线性调频信号的发射角度估计则会产生较大的影响,从而进一步验证了理论分析的正确性。

TIADC高速数据捕获和时间失配补偿的FPGA实现

时间交错并行采样模拟数字转换器(TIADC)模拟前端特有的多通道分时交替采样结构不可避免地引入了通道失配问题,并且给其后端多通道高速数据的捕获、缓存和处理带来了很大的设计挑战。本文针对上述技术难题,利用FPGA和SoPC技术特点,着重开展模块化TIADC通用数字后端系统设计技术研究。分别实现了对TIADC系统模拟前端多通道分时交替高速输出数据的实时捕获、多通道拉格朗日时间失配实时数字后补偿、数据的存储及传输等功能。分析表明,本文提出的数字后端系统设计方案具有良好的通用性,其模块化特性易于拓展并适用于不同的TIADC系统架构。测试结果表明本文实现的4*80MS/s12bit TIADC数字后端系统工作稳定,采用6阶拉格朗日插值滤波器使系统获得了平均25dB的SFDR性能提高。

分时交替模数转换器通道失配校准技术进展

在简要介绍分时交替模数转换器采样技术及通道失配对其影响机理的基础上,阐述了近年来国内外分时交替模数转换器误差校准技术的最新研究进展,归纳了各个校准技术的实现方法及优缺点。大多数校准技术具有误差估计精度高、收敛速度快、自适应性强等优点,同时存在计算复杂、资源浪费、硬件实现困难等缺点;并进一步分析了当前校准技术存在的关键问题,如输入信号类型及带宽受限、未考虑非线性失配、对于高速高分辨率分时交替模数转换系统应用困难等。最后对未来的发展趋势进行了展望,为推进该领域的研究提供了参考。

TIADC系统误差自适应估计及补偿方法

时间交替并行采样模数转换器结构(TIADC)是提高系统采样率的一种有效方法。TIADC结构的实现过程中不可避免的会引入时间失配误差、增益误差和偏置误差从而导致系统的信噪比降低。针对上述问题,提出一种基于可变步长最小均方算法(VSS-LMS)的TIADC失配误差自适应估计方法。该方法可以同时完成对时间失配误差和偏置误差的估计,并根据估计得到的失配误差参数对失配误差进行校正。仿真结果表明,该自适应估计方法每通道仅需要不超过128个采样点即可以完成对失配误差的估计。最后在实际的时间交替并行采样系统中验证了该算法的有效性,该算法可以使得校准后的并行采样系统的信噪比提高20 dB。仿真与实验结果表明,所提出的算法可以有效提高TIADC系统的性能。

四通道并行解复用光子模数转换系统设计和实现

在光子模数转换器中,主动锁模激光器直接产生高速的采样时钟,但需要一种并行方案降低后端电量化器的带宽和速率要求。设计并实现了基于马赫-曾德尔双输出调制器的多通道并行解复用方案的光子模数转换系统。系统总采样率为12.8GS/s,模拟带宽为60GHz。测量了系统中各个通道的幅度和延迟失配量,并通过硬件优化和软件算法对通道失配进行了有效的校正和补偿,显著提高了系统有效比特位(ENoB)。实验测试中,该光子模数转换系统的ENoB在X波段和Ka波段的载频输入下分别达到了7.8位和6.9位,验证了基于此多通道并行解复用方案的光子模数转换器可达到宽带高精度性能。

光伏方阵串并联失配损失的测试与分析

本文总结了一套光伏方阵串并联失配损失的测试方法 ;以广东某5.5MWp分布式光伏发电系统为例,现场抽测了4组20块组件串联成为一个组串后的串联失配损失和10个组串并联接入一台汇流箱后的并联失配损失,最大值分别为1.64%和0.92%,证实了此方法的可操作性;对结果进行分析,提出了减小串并联失配损失的方法,对提高光伏发电系统的发电量具有重要意义。

高速TIADC系统误差校准技术研究

通道失配误差会导致采样信号非均匀,严重影响时间交替并行采样的系统性能。针对该问题,提出了一种基于分数延时滤波器的自适应校准方法。利用分数延时滤波器实现时间失配误差的校准,在此基础上引入Farrow结构,当误差值改变时也不用重新设计滤波器系数。仿真结果表明,该方法可对失配误差进行准确估计,校准后的系统误差频谱明显减少,性能得到大幅提升。

基于光伏组串I-V特性的并联失配检测

在光伏电站检测中,针对由于现场功率测试误差,导致的并联失配分析结果与实际情况偏差过大的问题,提出了基于组串I-V特性叠加的分析方法,大幅提高了分析的准确性;并将该方法应用于在线监测,在此基础上提出了一种故障判别和并联失配优化的有效方法,提高电站的管理水平。

共同移相角控制下电流源型并联变换器均流分析

并联变换器适用于低压、大功率场合,其可靠工作的关键是解决均流问题,因此,通常需要添加均流控制环,控制系统较复杂。该文将共同移相角控制方法应用到电流源型并联变换器中,无需均流控制环而实现各模块均流,简化控制。首先运用静态工作点方程讨论电路各核心参数对稳态均流的影响;然后运用小信号模型分析电路在各参数不一致时的动态均流特性,得出参数的微小不一致性对模块均流的影响很小;最后搭建一台输出功率为400 W的实验样机,实验结果验证了控制策略的有效性和理论分析的正确性。