一种移相时钟驱动的低纹波四相位电荷泵设计

针对传统的四相时钟电荷泵纹波大的缺点,提出了一个通过移相时钟分时驱动的新型电荷泵结构.电荷泵主体采用两组互补并联结构的四相电荷泵,输出级采用交叉耦合结构,消除了最后一级阈值电压损失,此外在每级输出节点增加二极管连接的NMOS作为辅助管,增加预充电,缩短建立时间.该电荷泵系统不同于传统的单一时钟驱动电荷泵,采用移相时钟驱动多支路并联电荷泵,分时对输出节点进行充电,以降低负载电容充放电时间,降低输出电压纹波.基于SMIC 65 nm工艺的Cadence Spectre仿真结果表明,该电路输入电压为1.8 V,时钟为50 MHZ,输出目标电压10 V,负载电容50 pF,在400 uA的电流驱动能力下,输出电压纹波最大仅为2 mV.具有低纹波的优点.

面向电荷泵的占空比可调四相时钟发生电路

针对传统四相时钟发生电路产生的时钟波形信号易发生交叠、驱动电荷泵易发生漏电等问题,提出了一种占空比可调四相时钟发生电路。电路在每两相可能出现交叠的时钟信号之间都增加了延时单元模块,通过控制延时时间对输出时钟信号的占空比进行调节,避免了时钟相位的交叠。对延时单元进行了改进,在外接偏置电压条件下,实现了延时可控。基于55 nm CMOS工艺的仿真结果表明,在10~50 MHz时钟输入频率范围内,该四相时钟发生电路可以稳定输出四相不交叠时钟信号,并能在1.2 V电压下驱动十级电荷泵高效泵入11.2 V。流片测试结果表明,该四相时钟发生电路能够产生不相交叠的四相时钟波形,时钟输出相位满足电荷泵驱动需求。

一种四相整流电路及其工作机理分析

为降低整流系统产生的谐波,提出了一种四相整流新概念,对四相整流的接线方式、工作原理及其特有的谐波特性进行了分析,研究了四相整流电路的相关量与触发角的变化关系,并与传统的三相整流电路进行了对比。建立了Matlab/Simulink四相整流电路分析的仿真模型并进行了详细的仿真实验。研究表明:四相整流系统直流侧只存在4的倍数次谐波;在相同输入电压条件下,四相整流电路的输出电压和输出功率远大于三相整流电路;在相同输出功率情况下,四相整流电路各晶闸管承受的反向电压较三相整流电路低。

四相电压调整模块中平面型可消除直流偏磁集成磁件研究

由于电压调整模块(VRM)的磁件中存在较大的直流偏磁,限制了磁件尺寸和损耗的减小,进而制约了VRM向着低压大电流和“轻、薄、小”方向发展。文中以消除磁件的直流偏磁为突破点,提出了用于四相VRM的可消除直流偏磁的平面型两相集成磁件和四相集成磁件,并用“场”、“路”相结合的方法进行了理论分析和电磁设计,使磁件铁心中柱和中轭的直流偏磁都得到消除,与现有集成磁件相比,具有绕组长度小,所占VRM主板面积小,绕组损耗小,绕组制造工艺简化,铁心得到最充分利用等优点。通过仿真和实验验证了其正确性。

四相输电及其电力变压器原理

我国电网建设正处于快速发展时期。大容量、远距离的西电东送与全国联网具有很强的迫切性。为了加快我国电网建设的发展,研究与应用新型输电方式具有非常重要的现实意义。多相输电能够明显地降低导线表面的电位梯度,是提高输送功率密度的重要方法。四相架空输电线路对称性好,线路及杆塔结构简单,在多相输电线路中具有独特的优势。最基本的平衡变压器有如下三种类型:即斯科特变压器、李布郎克变压器与伍德桥变压器。四相四柱式三相变四相变压器是改进型斯科特变压器在四相系统中的推广,它特别适合于四相侧为高压侧的四相输电系统。

新型四相输电方式与三相变四相变压器

概要分析了四相输电的主要优点。论述了四相输电中的关键设备三相变四相变压器接线原理及电磁变换关系 。

三相变四相电力变压器模型与实验研究

建立了三相变四相四心柱电力变压器的数学模型,提出并证明了设计该变压器绕组阻抗所须满足的中性点接地条件与平衡条件;设计制作了该变压器实验模型,实验验证了理论分析的正确性;理论分析与实验研究表明,在设计该变压器必须满足的阻抗约束关系中,应优先满足中性点接地条件的要求。

四相输电方式研究

概括分析了四相输电系统的优势,介绍了三相变四相变压器接线原理及电磁关系,得出三相变四相变压器在原理上是正确的、工艺上是可行的结论。

四相输电与三相变四相变压器

多相输电是一种提高输送功率密度的有效方法,而四相输电系统是最接近三相输电的多相输电方法,它兼具多相输电的优点,又克服了多相输电的不足,且网架结构简单,继电保护较易实现。文章列出了四相输电中三相三柱式(三相变四相)变压器及四相四柱式(三相变四相)的两种专用变压器的基本接线、电磁变换原理及其分析。并对两种变压器的接线、铁心材料利用率、空载损耗等方面进行了分析、比较,得出了相关结论。

四相输电与三相变四相变压器

概括分析了四相输电系统的发展现状及其优势,然后介绍了两种在四相输电中应用的三相变四相变压器。并分别介绍了这两种变压器电磁关系及性能比较,最后得出两种三相变四相变压器在原理上是正确的,工艺上是可行的,在实际应用中可以配合起来使用,有较大的发展前景。

基于瞬时无功功率理论的四相输电谐波电流检测方法

该文提出了基于瞬时无功功率理论的四相输电谐波电流检测方法。该方法首先将 a、b、c、d 四相电路分解成ab 和 cd 两组,然后运用 ip、iq 方法对每一组的谐波电流分肯嘈巢ǖ缌鳌Ｍü缘缛萜髦绷鞑嗟缪购陀性绰瞬ㄆ魇涑龅缪菇锌刂?达到有效减少基波有功电流和基波无功电流的检测误差,从而实现了有效减少谐波电流检测误差的目标。该方法与三相电路谐波电流检测方法相比省去了三相变两相和两相还原成三相环节,与单相电路谐波电流检测方法相比省去了构筑三相电路环节。该方法将瞬时无功功率理论对谐波检测的范围由三相、单相电路扩展到了四相电路,具有原理简单,检测精度高和稳定性好等特点。计算机仿真和实验结果均表明了该文提出的方法是切实可行的。

四相输电方式研究

提出一种新的四相输电方式。文章介绍了四相输电方式的构成原理、参数计算以及动模试验，并与三相输电方式进行了技术经济比较。结果表明：四相输电方式具有网架结构简单，导线排列对称，输送容量大，电压和功率损耗小，投资节省等优越性。

基于三相变四相变压器的新型同相牵引供电系统

电气化铁道牵引供电系统三相严重不平衡,存在大量的谐波和无功;各供电区段需要用分相绝缘器分断,制约了高速、重载铁路的发展。该文提出的基于三相变四相变压器的新型同相牵引供电系统,不但可以解决以上问题,而且具有省自耦变压器,平衡变换装置结构简单、易控制、平衡效果好,变流器各桥臂负荷均衡,通信防护效果好,综合经济技术性能优越,工作可靠等优点;文中讨论了平衡变换原理,给出了补偿电流检测与有源滤波器控制方法。分析和仿真证明提出的平衡方式、检测与控制方法是正确的,同相供电系统方案是可行的。

基于FBD法的四相输电系统电流检测方法

为了检测四相输电系统中的谐波和无功电流,在进一步完善FBD法定义的基础上,提出了一种基于FBD法的四相输电系统电流检测方法。该方法利用锁相环产生参考电压波形,可以准确检测出基波有功电流、基波无功电流和谐波电流,检测结果不受实际电压畸变的影响,实时性好。基于FBD法的电流检测方法与基于瞬时无功功率理论的电流检测方法相比,原理更简单,更适用于四相电路,在负载不平衡条件下检测效果更好。MATLAB仿真结果验证了该电流检测方法的正确性。

新型三相变四相阻抗匹配平衡变压器原理

在已有的三相变两相平衡变压器基础上,从阻抗匹配原理出发提出并讨论了一种新型的三相变四相阻抗匹配平衡变压器。详细分析了四相侧各绕组阻抗匹配关系以及三相侧与四相侧安匝平衡关系,功率平衡关系,电压、电流变换关系等,论证了该新型阻抗匹配平衡变压器在四相侧负载变化时对一次的零序电流没有影响。通过Matlab/Simulink仿真实验验证了三相变四相阻抗匹配平衡变压器原理分析的正确性,表明该新型阻抗匹配平衡变压器能实现三相与四相输变电的平衡对称转换。

四相无中点电容裂相式开关磁阻电机驱动系统研究

针对小功率低速的电动自行车场合,文中开关磁阻电机系统选用了无中点电容的裂相式拓扑,将电机的绕组反向串联后再采用星形连接;通过在中点接入不同电容,结合有限元仿真,得出无中点电容电路中点电压脉动的特点;进一步分析了无中点电容裂相式主电路中点电压脉动对电机的电流和效率的影响。最后,通过中点电容对比实验,验证了中点电压脉动的仿真分析结果;通过系统起动和加载实验,说明四相无中点电容裂相式开关磁阻电机系统运行稳定高效,控制方法可行。

基于DSP和CPLD的四相容错电机控制系统硬件设计

主要完成了一个以DSP2808为控制核心,结合CPLD进行组合逻辑控制的四相容错电机控制系统的硬件设计;系统通过CPLD发出控制信号控制H桥来驱动电机,通过霍尔电流、位置传感器来进行电机驱动电流、转子位置、电机转速信号的采集,将采集信号送入CPLD和DSP进行闭环控制;对280V供电电压条件下,IGBT的栅极电压和电机的相电压进行了测试,电压波形符合要求,电机运行良好;实际测试结果表明基于此硬件系统的控制电机具有功率大、运行可靠、带负载能力强等优点。

井筒四相流动理论在深水钻完井工程与测试领域的应用与展望

海洋深水油气钻完井过程中,井筒内流体流动是一个多组分、存在相变及流型转化的复杂四相流动过程。为了进一步揭示深水钻完井井筒多相流动规律,基于井筒四相流动理论,阐述了其在深水油气钻完井工程领域的应用进展;然后,针对该理论在深水钻完井某些特殊工况下存在的局限性,展望了井筒多相流动理论未来的发展趋势。研究结果表明:①深水钻完井井筒四相流动理论能够充分考虑深水井筒中的各种物理化学现象,可以实现对井筒瞬态温度、压力的精确刻画,进而为深水钻完井水力参数优化设计提供坚实的理论基础;②深水钻井井涌发生后,在泥线低温高压环境作用下,井筒内气相易生成天然气水合物(以下简称水合物)相变,从而改变井筒气体体积分数的分布特征;③在井底高温高压作用下,井筒酸性气气体存在着超临界相变,导致高含酸性气体的气侵具有“隐蔽性”;④深水气井测试过程中,井筒四相流动理论能够准确刻画井筒内水合物沉积、堵塞全过程,为深水气井测试过程中水合物的防治提供理论依据;⑤深水钻井井筒多相流动理论今后的发展趋势,将涉及井筒与深水特殊地层耦合作用机制、深海水合物钻井井筒多相流动理论及支撑深水钻井新技术的井筒多相流动理论的研究。

三维四相多组分数学模型和数值模型的建立

提出考虑“吸附现象作用”的多组分模型假设条件之后 ,建立了相应的三维四相(油相、气相、水相和吸附相 )多组分数学模型。为了完成油相、气相和吸附相的相平衡计算 ,建立了考虑“吸附现象作用”、适合于地下油气藏烃类体系的三相 (气相、液相和吸附相 )相平衡热力学模型。运用计算机求解时 ,利用有限差分方法 ,按顺序求解法建立相应的隐式压力 ,显示组成及饱和度的数值模型。为研究和确定低渗透凝析气藏和煤层气藏的开采动态 ,研制和完善相应的数值模拟软件提供了重要的理论基础。

考虑吸附现象作用的三维四相多组分模型

在油气藏渗流过程中 ,油相、气相和吸附相内各烃类组分将会发生相间传质现象 ,油、气的相态也会随之发生转变 ;对于这类流体在孔隙介质中渗流的力学特征和各种物理化学问题 ,可以归结为求解三维四相多组分数学模型。文章在提出考虑“吸附现象作用”的多组分模型假设条件之后 ,建立了相应的三维四相 (油相、气相、水相和吸附相 )多组分数学模型。为了完成油相、气相和吸附相的相平衡计算 ,建立了考虑“吸附现象作用”、适合于地下油气藏烃类体系的三相 (气相、液相和吸附相 )相平衡热力学模型 。