EMI滤波器和DC/DC电源模块失效案例分析

混合集成EMI滤波器和DC/DC电源模块广泛地应用于军工领域。由于电源需要连续运行,同时经受恶劣环境条件考验,EMI滤波器和电源模块失效情况时有发生。针对某装备中滤波模块和电源模块的失效案例开展分析,详细地介绍了该类混合电路失效分析方法,提出了混合电路失效分析的思路,找到了滤波模块和电源模块的失效原因和机理,并给出了相应的改进措施,为电源模块的失效分析开展提供了参考。经失效分析,发现滤波模块和电源模块的失效原因为电源模块内部电阻受损,使用过程中微裂纹扩展,电阻开路,导致与之相连的MOSFET过功率烧毁,电源模块输入和输入地短路失效。电源模块短路失效,导致滤波模块的输出与输出地短路,从而形成大电流,导致基板过温,部分元器件焊点脱落,最终导致滤波模块无输出。

提高VSC-HVDC双向潮流工作模式下稳定性的虚拟电阻控制方法

在交流电网互联的双端柔直中,通常采用一个换流站定直压控制另一个换流站定有功功率控制的控制方式。在这种控制策略下,从定直压站传向定有功功率站的系统稳定传输功率要低于从定有功功率站传向定直压控制站的功率。为了提高从定直压站到定有功功率站的传输功率,提出了一种改进的虚拟电阻控制策略。基于所提方法,建立了包括定直压站输出阻抗模型和结合线路阻抗及有功功率站的输入阻抗模型,并采用奈奎斯特稳定判据分析了含改进虚拟电阻控制器的系统稳定性。证明该策略可以通过改变定直压站的直流侧输出阻抗来提高系统的传输容量。仿真验证了所提控制策略的有效性。仿真同时证明了所提策略的动态性能优于传统的PI双闭环控制策略。

一种新颖的BUCK型DC-DC芯片的抗振铃电路

典型的集成Buck型DC-DC变换器,其电感只有一端接入芯片,无法在芯片内部采用Boost型DC-DC在电感两端直接并联电阻的方法进行振铃的快速衰减.文中设计了一种新颖的适用于Buck型DC-DC的抗振铃电路,在芯片内部采用一个线性时变电阻网络将电感的一端与芯片的电源(或地)之间进行连接.进行振铃衰减时,起初电阻较小,振铃衰减很快,但直流电流较大;随着振铃的减弱,逐渐增大电阻以减小直流电流,当振铃结束且直流电流很小时完全断开电阻.这样既达到抗振铃的目的,又不会引起持续的直流放电.采用此电路的一款DC-DC已在韩国Hy-nix公司的0.5μm CMOS工艺线投片,测试结果证明抗振铃效果良好.

升压型DC-DC转换器中的动态斜坡补偿电路设计

文章给出了一种用于升压型DCDC转换器的动态斜坡补偿电路。该设计引入了输入、输出电压反馈控制电路,利用工作于线性区的MOS管压控电阻特性,实现了动态、优化的斜坡补偿。与传统的设计相比,引入的斜坡补偿对系统带载能力、瞬态响应的负面影响有效减小,并给出了仿真结果。

基于并联虚拟电阻的级联DC-DC变换器稳定控制方法

级联DC-DC变换器结构是直流分布式电源系统的常用形式,级联系统中单独设计的单个变换器能够独立稳定运行,但级联后因源和负载变换器间相互作用可能引起整个系统的不稳定。该文以Buck变换器级联为例,通过状态空间平均法建立大信号模型分析级联系统的开环稳定性,并据此确定能在全负载范围内稳定的并联电阻范围;然后分析并联电阻对级联系统中源变换器输出阻抗影响,在此基础上提出一种基于并联虚拟电阻的有源阻尼控制策略,以改善级联系统的稳定性。该方法可在不影响源变换器的闭环动态性能下,满足与负载变换器输入阻抗相匹配的稳定要求。然后利用Lyapunov间接法得到该控制策略的稳定性判据,通过合理选择并联虚拟电阻可满足整个系统稳定。最后通过仿真和实验证了所提控制策略的有效性。

基于晶闸管的模块化组合式直流泄能装置及其协调控制策略

针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)高压直流输电技术(high voltage direct current,HVDC)受端交流系统故障引起的直流过电压问题,文中提出一种基于晶闸管的模块化组合式直流泄能装置拓扑及协调控制方法。该直流泄能拓扑包括模块化分布式泄能部分、限流电抗器和集中式泄能电阻3部分,对子模块工作模式进行设计,提出可避免直流泄能装置反复投切的弹性调节泄能的协调控制策略,推导直流泄能装置功率控制及其内部电气耦合关系,给出泄能装置元件参数的设计方法。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建MMC-HVDC及所提出的直流泄能装置模型,研究单相和三相接地故障下直流泄能装置的特性及直流过电压抑制效果。结果表明,所提直流泄能装置在协调控制策略下能够分阶段弹性调节泄能功率,有效抑制直流过电压,并有利于故障后的快速恢复。

C-MMC直流故障穿越机理及改进拓扑方案

采用基于箝位双子模块(clamp double sub-module,CDSM)的模块化多电平换流器(modular multileve lconverter,MMC),是MMC-HVDC实现直流故障快速自清除的理想选择之一。首先研究箝位双子模块正常和闭锁工作模式;然后分析闭锁前后故障等值电路和故障电流特性,指出利用二极管阻断特性和模块电容所提供的足够大的反电势能够实现直流闭锁;最后,提出两点改进措施:1)桥臂由半桥子模块和箝位双子模块混合而成,降低了稳态运行损耗和半导体器件数量;2)在子模块内部箝位二极管处串联阻尼电阻,以加快闭锁期间能量耗散和降低电容电压增高幅值。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了所提出的改进拓扑结构方案的可行性和有效性。

基于转子串电阻的双馈风电机组故障穿越技术

针对撬棒保护技术存在的双馈风电机组失控问题,提出了转子串电阻和直流侧卸荷电路协调控制的故障穿越方案。该方案不仅能够保证双馈风电机组满足电网规范的穿越要求,同时也抑制了系统机组转速的过快增加,从而有效地改善了机组的转速稳定性和瞬态行为。首先分析了转子串电阻的理论依据,评估了不同限流电阻对机组瞬态特性的影响,选择了合适的电阻值,并分析了所提方案的工作原理。最后基于PSCAD/EMTDC仿真软件对所提方案的有效性进行验证。仿真结果表明,所提方案能保证双馈风电机组成功穿越低压故障,且具有较好的转速稳定性和瞬态特性。

精密宽频开尔文电桥的研制

为了在直流到100kHz的宽频范围内能精密测量、校准交流电阻国家标准中1Ω～10kΩ的交流标准电阻器，研制出一款交直流通用的开尔文电桥；并采用替代法，以考察100Ω、1kΩ双螺旋线绕结构交流标准电阻器的频率特性为例，试验验证了所研制的电桥具有准确度高、操作简单及工作频带宽等优点，达到了所需的技术指标要求。

基于Agilent34420A的直流电阻器计量系统

详细介绍了由VB 6.0实现的电阻器自动检测计量系统。本系统通过PC机串口将A g ilen t34420A检测到的每个电阻值发送给计量软件,计量软件依据国家规程对检测值进行数据处理,从而判断送检电阻器是否合格,并打印出检定证书。本系统硬件简单、易于实现;软件上严格依照国家计量规程,实现整个检测过程。

基于增加输入电阻的刺吸电位仪改进与试验研究

基于增加EPG输入电阻(从109Ω增加到1010Ω)对直流刺吸电位仪(DC-EPG)进行改进,并对烟蚜Myzus persicae进行波形记录分析.结果表明,增加输入电阻1个数量级后,EPG波形记录效果有所提升,pd波、E1波和E2波相对振幅和频率有所提高,且E1波较原仪器记录的E1波在频率上差异显著,E2波较原仪器记录的波形在相对振幅和频率上差异显著,这说明通过增加输入电阻能够有效改进EPG记录效果,提高波形的精确度.

斩波式可变电阻器及其应用

斩波式可变电阻器是应用现代脉宽调制（ＰＷＭ）技术对固定电阻进行斩波控制，从而实现电阻无级可调的新型变阻器。与传统的接触式变阻器相比，它不仅具有体积小、造价低、维护使用方便等优点，而且具有调节精度高，可以方便地实现恒电流自动控制的特点，是一种值得推广的高科技电子产品。本文详细地论述了这种变阻器的原理、特性，并给出了一些具体应用的分析计算，对它的推广使用具有积极的指导作用。

含氧气氛直流磁控溅射薄膜铂电阻制备及性能研究

本文采用直流磁控溅射方法,在特殊的含氧气氛条件下,用高纯铂靶在氧化铝陶瓷基板上制备出高性能铂薄膜热敏电阻。利用扫描电子显微镜对铂电阻薄膜微观组织进行分析,利用X射线衍射分析仪对薄膜的物相及晶粒尺寸进行标定。测定薄膜铂电阻的阻温特性曲线,计算电阻温度系数(TCR)值。结果表明:含氧气氛下直流磁控溅射制备的薄膜铂电阻经过高温处理后完全脱氧,得到纯度高、结构致密均匀、附着强度高、热敏电阻性能优异的高性能铂薄膜电阻。

酒泉-湖南±800 kV直流线路送端交流系统直流偏磁防护

酒泉-湖南±800 kV直流送端侧在模拟单极-大地运行时,周边系统变压器出现了直流偏磁现象。为解决酒泉-湖南直流引起的送端系统直流偏磁防护问题,提出了采用阻容结合抑直、分步治理的思想实现送端电网防护。在此基础上,为保证抑直装置接入对系统运行影响最小,从直流防护效果、绝缘电压等级和保护影响3个方面进行分析并选取阻容参数;最后,建立交流系统等效直流模型。经计算分析,变压器的偏磁电流被控制在阈值范围内,达到了预期的防护效果。

电压型级联系统中减小源变换器输出阻抗的有源阻尼控制方法

在级联系统中,源变换器和负载变换器之间阻抗的相互作用可能会影响系统的稳定性。许多文献分析了不同控制方法、电路参数等因素对变换器阻抗特性的影响,并针对优化变换器的阻抗设计提出了多种无源阻尼或者控制的方法,从而提高变换器的稳定裕度,以保证变换器构成的级联系统维持稳定。本文基于变换器的小信号模型,提出了一种实现虚拟电阻的有源阻尼控制方法,以降低变换器的输出阻抗,优化其阻尼特性。该方法通过采样变换器输出电压中的交流分量,经过有源阻尼控制器作用后叠加至调制波以产生控制信号,从而实现在变换器小信号模型的输出端连接虚拟电阻的效果,达到降低输出阻抗的目的。由于虚拟电阻仅存在于小信号模型中,所以变换器的稳态工作点不受影响。通过仿真和实验验证了该方法的正确性。

定子双绕组感应发电机阻性负载与整流桥负载的仿真研究

通过仿真手段分别对带整流桥负载和变频交流阻性负载在空载和额定负载下控制绕组励磁变换器电流的变化规律进行对比研究。结果表明,在空载和额定负载以及给定的1:2.5的转速范围内,系统均能输出稳定的给定电压;电容滤波型的整流桥负载,在额定负载低速时和空载高速时呈现微弱的容性,而在最高速额定负载下,呈现的容性较强,整流桥负载的性质与负载大小和发电机转速均有关系。

高压直流电阻分压器径向放电现象的研究及改进措施

从高压直流电阻分压器的运行特性、结构原理出发,介绍了径向放电的概念、产生机理及危害,给出了径向电位差的数值估算方法,提出了减小径向放电危害的具体措施并将其应用于产品设计中,提高了高压直流电阻分压器设备运行的可靠性。

无功计量标准装置的建立及量值比对

对中国电科院研制建立的单相无功功率/电能计量标准装置做了阐述。基于电流比较仪式电桥,标准装置以交/直流转换标准、交流标准电阻和标准电容为基础,通过直接向直流电压标准溯源,确立一个准确的无功功率/电能标准值。装置的测量不确定度为30ppm。利用虚拟仪器技术,研究并设计无功计量装置的系统软件,从而实现无功表计的自动化校准和测试。

智能型氧化锌电阻片直流参数测试仪的研制

研制了基于 89C5 1单片机的 Zn O电阻片直流参数测试仪 ,该仪表能测量 U1m A及0 .75 U1m A下的漏电流 ,测量范围为 0 k V～ 6 k V,具有 RS2 3 2 C串行通信口 ,并能将测量结果分类输出。同时 ,介绍了设计原理 ,程控升、降压电路 ,恒流、恒压控制电路及软件流程。

变压器直流偏磁抑制设备的应用分析

对一随机生成的虚拟电网的直流偏磁抑制措施进行理论分析和数值求解,对中性点串联电阻/电容法、电流注入法的工作原理、实施方式、性能效果作分析。对比3种方法的实现方式和技术参数,证明了电阻法的阻值对目标变电站中性点直流电流和电网中性点直流总量存在饱和效应;全补偿的电流注入法和电容法的抑制效果没有明显区别;实际情况下是电容法优于电流注入法和电阻法;3种方法均会导致交流电网局部直流偏磁危害加剧,但电网直流电流总量下降,总体上直流偏磁风险下降。为了更有效地开展直流偏磁治理工作,提出了现代大型交流电网大范围采用中性点串联电阻/电容抑制直流偏磁的实施原则。