一类三电平伪图腾柱无桥PFC变换器

针对传统二极管钳位型三电平整流器在单相电源前级功率校正(power factor correction,PFC)电路应用场景下全控开关器件数量多的问题,该文基于3种传统无桥PFC电路进行三电平电路拓扑设计,提出一类三电平伪图腾柱PFC电路(single-phase three-level pseudo totem-pole PFC circuit,STPT-PFC),该类三电平PFC具有双电感支路桥臂,两者相互配合工作为输入电流提供路径,在正负半周两电感支路桥臂工作于不同模态可有效降低分别流过两电感的电流;基于该类PFC的一个代表性电路,从工作电流路径过程、关键波形和调制脉冲分配等方面对其进行工作原理分析,并对其它电路进行电路特性总结,推导桥臂对地电压电平特性与开关脉冲分配的数学关系式。另外,该类STPT-PFC共有5种结构,结合该类STPT-PFC结构特点,提出统一区间判断条件的双层载波调制技术,该类STPT-PFC具有相同开关器件不同拓扑结构可采用同一调制方案的特点,便于该类调制技术移植。最后,基于STPT-PFC-I电路设计1台额定功率1 kW、直流输出电压400 V的实验样机,从稳态及动态两方面进行实验分析,实验结果验证所提出一类三电平伪图腾柱PFC电路的可行性和三电平统一双层调制方法的有效性。

强脉冲光不同脉宽治疗面部激素依赖性皮炎后红斑毛细血管扩张疗效分析

目的探讨采用强脉冲光的不同脉宽治疗面部激素依赖性皮炎后红斑毛细血管扩张患者的临床疗效及安全性。方法收集我院皮肤性病科2016年1月至2021年6月收治的面部激素依赖性皮炎后红斑毛细血管扩张患者资料57例,根据治疗方案进行分组,采用较长脉宽治疗的患者为A组(29例),较短脉宽治疗的患者为B组(28例)。采用临床红斑评定量表(CEA)评价红斑改善情况,毛细血管扩张7点评分标准(TGS)评价毛细血管扩张改善情况,统计分析两组患者治疗疗效及不良反应发生情况。结果组间比较,两组CEA评分治疗后均降低,但A组CEA评分降低更明显,差异有统计学意义(P<0.05);两组TGS评分均增加,但两组间差异无统计学意义(P>0.05)。治疗前后比较,随着治疗次数增加,两组治疗后与治疗前相比,CEA评分均明显降低,差异有统计学意义(P<0.05);TGS评分均明显增加,差异有统计学意义(P<0.05)。结论治疗面部激素依赖性皮炎后红斑毛细血管扩张患者,两种脉宽红斑和毛细血管扩张均得到较好改善;长脉宽较短脉宽红斑改善效果更好,安全性更高,增加治疗次数可提高疗效。

在线自适应PWM死区消除方法

通过对死区效应原理和死区消除原则的分析,提出一种在线自适应的PWM死区消除方法。该方法通过在线跟踪负载变化,自适应地计算出最优的电感电流过零区域宽度,以精确实现电流过零区域和电流非过零区域中死区效应的分别消除,从而在整个正弦调制周期内达到最佳的死区消除效果。与传统的死区消除和补偿方法相比,该方法对电流过零处电压畸变的抑制效果尤为明显,能有效地降低输出电压低次谐波含量,使THD明显减小。仿真和实验结果证明了该死区消除方法的有效性和实用性。

基于PWM整流器的SVPWM谐波分析新算法

根据SVPWM的工作机理并结合数字实现的特点,给出了一种基于PWM整流器的SVPWM新型谐波分析算法。该算法通过傅里叶分析给出输出相电压各次谐波的解析表达式,为设计PWM整流器的网侧滤波电感提供依据和指导。由于PWM整流器交流侧相电压的谐波频谱不仅与脉冲调制方式有关,还受到闭环调节器参数的影响,因此该文搭建了以TMS320F2812为控制核心的三相电压型逆变器系统以得到单纯由SVPWM产生的谐波频谱,并对该算法进行验证。相电压谐波频谱由功率分析仪PZ4000测量得到,分析结果与计算结果吻合得很好,证明了该算法的准确性。

永磁直驱风电机组的双PWM变换器协调控制策略

永磁直驱风力发电系统中可采用全功率双脉宽调制(PWM)变换器作为永磁同步发电机(PMSG)的并网电路,当风速变化时,双PWM变换器的直流链电压会随着PMSG输出功率的改变而出现大幅度波动,这将不利于变换器功率器件的安全运行及整个发电系统的稳定运行。结合永磁直驱同步风力发电系统的运行特点,提出一种适用于永磁直驱风电机组的双PWM变换器协调控制策略。系统仿真和实验结果验证了所提出的控制策略的正确性,该方案可显著提高风速变化时双PWM变换器的直流链电压的稳定性,有助于提高发电系统的安全稳定运行能力。

潜油电泵变频驱动负面问题研究

变频器驱动潜油电泵存在一些缺陷,即需要较长的输电电缆传送至潜油电泵,增加了潜油电泵机组的故障率。根据均匀传输线模型及波的线路传输方程,分析了由此带来的波反射过电压振荡问题以及对输电电缆和电机绕组的影响。对变频输出共模电压及轴承电流的形成机理进行了研究,分析了其对潜油电泵轴承寿命的危害。合理地设计变频器及加装输出低通滤波器,可以有效地改善变频器的输出电压波形,从而抑制波反射过电压及轴承电流的产生,使潜油电泵正常运行。另外,输出低通滤波器可以滤出变频器输出中的高次谐波成分,有效地延长潜油电泵机组的使用寿命。

混合钳位式三电平逆变器新型调制策略研究

对高压、大功率混合钳位式三电平逆变器的结构、工作原理及相应的电压空间矢量进行了分析。并分析了4种电平状态下电流的流通路径,得到了开关状态切换应当遵循的原则。详细研究了电压空间矢量分别在能量馈出和馈入状态下对钳位电容电压和中点电位的影响特性,得出了相应的钳位电容电压平衡调制策略和空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略。仿真和实验证明了所提调制策略的正确性和有效性。

Cr^(4+):YAG被动调Q小型无水冷激光器

从被动调Q速率方程出发,分析了被动调Q条件下激光输出能量、脉冲宽度、饱和吸收体初始透过率、输出镜反射率与参数z的关系。在此基础上,采用尺寸为φ4×48 mm、掺杂浓度为1 atm%Nd:YAG激光晶体作激光工作物质,初始透过率为30%的Cr4+:YAG作为被动调Q晶体,透过率为50%的平面镜作为输出镜。以脉冲氙灯为泵浦光源,在注入电压为650 V条件下,激光器单脉冲能量输出为35 mJ,脉冲宽度为6.8 ns,能量不稳定度<5%。

基于脉冲阻塞原理的波头连续型三相交-交变频系统研究

详细分析比较了当前交交变频技术的特点,在此基础上提出了基于脉冲阻塞原理的波头连续型三相交-交变频原理,并进行了仿真和实验研究。通过对传统三相交流调压电路拓扑的合理改造,得到了新型的三相交-交变频电路拓扑结构。通过控制功率器件的周期性导通和关断以及高频斩控信号的占空比,实现了输出电压的频率、幅值分别或同时可调,并且波形具有良好的正弦度。根据面积等效原理,分别对等脉宽和变脉宽斩波控制方式进行了详细的理论分析,推导出了两种控制方式下的相应占空比的数学表达式。在PSpice环境下分别进行了等脉宽和变脉宽斩波控制方式的三相AC-AC系统仿真研究,并进行了相关负载实验。仿真和实验结果一致,并且与文中的理论分析结果也完全一致,从而验证了本文提出的三相交交变频原理的正确性与可行性。

Z源光伏并网逆变器无差拍解耦控制

提出了光伏并网系统的无差拍解耦控制策略,并将其应用于三相Z源光伏并网逆变器中。通过无差拍控制与改进的空间矢量脉宽调制技术相结合,实现了Z源光伏并网系统有功与无功功率的解耦控制。采用双时采样策略减少了无差拍控制由于采样与运算时间的存在造成的控制延时,提高了无差拍控制的精度与稳定性。仿真与实验结果表明,该控制策略能实现Z源的升压,并网电流谐波畸变率低,而且能实现并网电流与电网电压同相位即单位功率因数运行。

基于微粒群算法的三电平正弦脉冲宽度调制开关时刻优化

最优化正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)控制是含约束条件的非线性优化问题。该问题的核心是计算出SPWM的开关时刻,确定特定的开关切换,从而产生预期电压波形,使其基波为给定值,总谐波含量最小。该文首次将粒子群算法用于三电平正弦脉冲宽度调制开关时刻的优化。在满足一定约束下,用该方法来减小变换器的总谐波畸变率(THD),以达到消除谐波的目的。仿真研究表明,与自然采样法和遗传算法相比,该方法能更有效、更快速找到最优的SPWM开关时间。

电针抗下肢肌萎缩的频率组合优化及其机制的初步研究

目的筛选电针治疗肌萎缩的优化电脉冲参数并探讨机理。方法 SD大鼠40只,制作下肢肌萎缩模型后随机分为A组(模型组,不电针)、B组(波宽0.5 ms,频率2 Hz)、C组(波宽200 ms,频率2 Hz)、D组(波宽200 ms,频率1/2/3 Hz)。电针足三里和承山穴,共4个疗程。观察坐骨神经功能指数(SFI)、腓肠肌湿重比(GW)、腓肠肌纤维横截面积比(GC)、腓肠肌细胞直径比(GD)和腓肠肌细胞凋亡指数(AI)的变化。结果与A组比,C组和D组的SFI、GW、GC明显增大,AI明显减小(P<0.05);与B组比,C组、D组的AI明显减小(P<0.05);与C组比,D组的AI明显减小(P<0.05)。结论以波宽200 ms,频率1/2/3 Hz的电脉冲延缓肌萎缩为优化电针参数,其机制与抑制肌细胞凋亡有关。

用单片机产生7路舵机控制PWM波的方法

提出了一种利用 80C196KC单片机产生 7路PWM波来控制FUTABA舵机的方法。利用分时机制产生每一路PWM波的上升沿和下降沿,7路波形从单片机的P1口同时输出,分辨率达到 2 μs。本方法具有成本低、分辨率高、输出路数多等优点。

谐波电网电压下PWM整流器增强运行控制技术

在推导考虑5、7次谐波电网电压下脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器瞬时有功和无功功率数学模型基础上,以实现输入电流无谐波或输入功率无波动为控制目标,提出两种谐波电压下PWM整流器增强运行控制方案,进而讨论不同控制目标下PWM整流器基波和谐波电流指令计算原则。为实现谐波电压下基波和谐波电流的准确控制,设计在基频同步旋转坐标系、5倍频同步旋转坐标和7倍频同步旋转坐标系下的多PI电流控制方案。最后通过1 kW PWM整流器的实验系统搭建和实验结果分析,验证理论分析的正确性以及多PI电流控制方案的有效性。

高功率DPSL声光调Q脉宽压窄的影响因素研究

利用调Q速率方程,从工作物质的增益和谐振腔的损耗之间的内在关系出发,论述了谐振腔内多个可变参数对激光器输出脉冲宽度的影响。用实验给予了验证。在实验中,采用高效的光耦合泵浦腔,对35个20W连续激光二极管阵列侧面泵浦的声光调Q Nd∶YAG固体激光器进行了研究,激光工作物质的尺寸为Φ4mm×115mm,使用熔石英声光Q开关,在泵浦电流I=22.2A时,获得了重复频率10kHz,脉冲宽度45.8ns,平均功率112W的1064nm调Q激光脉冲输出。光-光转换效率为21.3%,电-光转换效率为8.5%。

高性能送丝调速系统的研究——采用功率MOSFET的PWM调节器

本文对PWM开关调速方式进行了研究,介绍了一种采用功率MOSFET的送丝调速系统。其结构简单,运行可靠,具有优良的动、静态品质。

自动避障三轮管道机器人设计

管道机器人作为一种有效的探测设备,可以深入人类无法到达的狭小空间内执行勘查任务。轮式机器人具有结构简单、运动连续平稳、速度快、可靠性高等诸多优点,因此开发了基于STC系列单片机的三轮轮式结构管道机器人。应用红外传感器电路实现有效避障功能;加入角度传感器模块,确保机器人可以在管道最底端平稳行进;采用脉宽调制技术驱动直流电机,通过改变占空比来控制机器人运动。设计的轮式管道机器人实物具有体积小、可裁剪性强、便捷等特点,能够完成管道内探测、数据收集等功能。

光纤激光器中基于偏振控制器的脉宽可调平顶光脉冲生成技术

提出了主动锁模联合非线性偏振旋转光纤激光器中基于偏振控制器的脉宽可调平顶光脉冲生成技术．光纤激光器由主动锁模部分和一根掺Bi的高非线性光纤联合两个偏振控制器及光纤检偏器构成的非线性偏振旋转结构组成．分析了该实验装置在不同状态下的工作机制，通过调节激光器中的两个偏振控制器，实验获得了10GHz的脉宽可调平顶光脉冲，脉宽调节范围在12～19ps之间，调节激光腔中的宽带滤波器，可在不同波长处获得平顶光脉冲．实验表明：输出的平顶光脉冲性能稳定，边模抑制比为65dB，定时抖动145fs．

基于双DSP的四路BLDCM位置伺服控制器设计

介绍了采用双DSP实现四路独立永磁无刷直流电机(BLDCM)的位置伺服控制,它结合了系统和负载的特点,并采用了数字滤波、非线性PID,以及改进双极型PWM控制方案等措施。非线性PID是根据位置给定信号和反馈信号,对位置环的PID参数进行分段处理;改进的双极型PWM控制策略是对传统双极型PWM进行修改,解决了系统灵敏度较低等问题。系统的控制器通过专用通信芯片从上位机得到位置给定信号并反馈实际位置信号,实现了控制器与外部数据传输的数字化。最后通过实验结果验证了该设计方案的合理性和有效性。

混合五电平逆变器的单载波双调制波调制策略

以电容箝位型混合五电平逆变器为研究对象,在分析其工作原理及电容电压平衡控制的基础上,提出了一种适用于该混合五电平逆变器的单载波双调制波脉冲宽度调制(PWM)策略。通过控制一个载波周期内电容的充放电量相等来保持其电压平衡,同时只需数字信号处理器(DSP)上的一个ePWM模块即可实现该混合五电平逆变器的控制,降低了控制难度,最大限度地节约了DSP片上资源。实验结果验证了所提调制策略的正确性和可行性。