PCB平面三电极空气火花隙开关导通特性试验研究

针对平面三电极空气火花隙开关的稳定性、响应时间等动态性能问题,设计了阴极与阳极间隙为1.6,1.8,2.0,2.2,2.4 mm的5种PCB平面三电极空气火花隙开关,分别对开关的最小击穿电压、导通性能的变化规律和放电寿命进行了试验研究。试验结果表明:PCB平面三电极空气火花隙开关的最小击穿电压随着导通次数、阴极与阳极间隙的增加而增大;在高压电容器充电电压、触发端的脉冲电压一致的条件下,相同参数开关的响应时间随着导通次数的增加而增大;在其他条件不变的情况下,开关阴极与阳极间隙越大,开关的放电寿命越长。

基于PCB平面线圈的电动球阀手动扳手检测电路设计

该文提出了新的基于PCB(printed circuit board)平面线圈的电动球阀手动扳手检测方案,计算了不同线宽、间距、匝数等参数PCB线圈的总电感量、串联电阻等参数,并制作了双层PCB平面线圈,设计了电容三点式LC振荡电路、幅度检波电路。测试结果表明,手动扳手插入后,LC振荡波形的幅度有明显的减小,其电压峰峰值由2.24 V减小到1.28 V,检波电路输出电平幅度由0.64 V增大到2.76 V,能够满足实际测量的要求。

基于滤波器应用的PCB平面电感的电磁辐射研究

为了研究PCB(printedcircuitboard)平面电感的电磁辐射问题,基于天线理论把平面电感线圈中的每一圈看作一个环形天线,估算了其远场辐射功率,说明其电磁辐射非常小,可以忽略不计.平面电感的近场耦合问题通过一个无源带通滤波电路加以讨论.逐点测出电路中某一个电感附近的辐射强度,并用MATLAB绘出三维辐射强度图,说明平面电感的近场辐射只发生在电感周围很近的区域,与线路中的导线相比对电路其他部分没有太大影响.

印制板(PCB)平面变压器设计及应用进展

与传统变压器相比,平面变压器具有体积小、集成度高、一致性好等优点,因此有望在平面化、小型化电子器件中得到广泛应用。印制板式(PCB)平面变压器在平面变压器中占据着举足轻重的地位。通过其相关方面的介绍,讨论了PCB平面变压器的结构和优势,分析了材料和器件设计的关系以及它的发展前景。

一种基于PCB平面螺旋线圈的自补偿多中继无线电能传输系统设计

针对多中继无线电能传输(wireless power transfer,WPT)系统传输特性不明确,一体化中继线圈难以构建等问题,文中研究一种基于平面线圈的自补偿多中继WPT系统,可应用于高压输电系统数据采集模块供电等领域,能够有效提升传输效率。首先分析不同中继线圈个数条件下多中继系统在串联及其他补偿条件下的恒压或恒流输出特性;其次,阐明印刷电路板(printed circuit board,PCB)自补偿线圈中电感、电容参数设计方法;以优化线圈电阻为目标,提出一种设计PCB自补偿线圈的方法;最后,搭建一套基于PCB自补偿线圈、工作频率为1.67MHz、总传输距离为1.1m的多中继WPT系统实验平台。实验结果表明,所提方法能够有效改善多中继WPT系统性能。

基于LabVIEW的PCB平面绕组力矩电机状态监测系统设计

为了能够实时、精确地获取PCB平面绕组力矩电机的运行状态,设计了一种基于LabVIEW的PCB平面绕组力矩电机状态监测系统。采用电机电信号分析(ESA)和振动诊断技术融合的故障诊断方法,利用传感器采集PCB平面绕组力矩电机的电压、电流和振动信号,信号调理电路将传感器采集的信号转换成数据采集卡可采集的模拟电压信号,通过数据采集卡将数据传输到上位机,运用LabVIEW软件实现信号的实时采集、处理和显示,利用巴特沃斯滤波、改进小波变换算法对电压、电流和振动信号进行时域分析,利用快速傅里叶变换、功率谱进行频谱分析,实现对PCB平面绕组力矩电机的运行状态监测。实验表明,该系统能够实时、精确地实现信号的采集和显示,达到了对PCB平面绕组力矩电机状态监测的目的。

PCB平面谐振电感的损耗分析和优化设计

针对微波功率模块(MPM)集成电源绕线式谐振电感过热、高度高、效率低等问题,提出一种基于平面PCB绕组的谐振电感。依据电感的损耗分析模型,利用有限元仿真软件Maxwell对其进行绕组损耗分析,利用积分方程法对磁芯涡流损耗进行分析,通过Ansys仿真软件对其进行热仿真,设计出一款发热少、高度低、高效率的PCB平面谐振电感。

PCB平面电感的损耗分析

PCB平面电感广泛应用于开关电源中,但其损耗及发热问题对电源性能影响很大。利用Maxwell 3D软件研究了气隙及绕组的位置对PCB平面电感损耗的影响。首先,对平面电感进行了损耗分析,建立平面电感的三维模型;然后,利用Maxwell 3D软件研究了气隙及绕组位置对绕组损耗的影响;最后,利用ANSYS Icepak软件对PCB平面电感进行了热仿真验证。仿真结果表明:当绕组距气隙较近时,EE型磁芯的绕组损耗小于EI型磁芯的绕组损耗;当绕组距气隙的距离较远时,EE型磁芯与EI型磁芯的绕组损耗几乎一致;三个磁芯柱上垫气隙的方式相比中柱磨气隙的方式,绕组损耗明显更小。

PCB平面宽带加载天线的矩量法分析

基于PCB平面结构宽带天线,通过推导满足天线边界条件的电流积分方程,利用矩量法对PCB宽带加载天线进行了计算分析,在对计算结果分析的基础上,初步制作了单极和双极PCB加载天线。通过测试过程中对不同的L/R/C和不同加载位置对天线的驻波特性和效率的分析,最终制作出了电压驻波比小于3的带宽可达80%以上、效率适中的天线。计算结果和测试结果表明了计算方法和设计过程的正确性。

PCB平面绕组力矩电机闭环反馈式驱动系统设计

针对PCB(printed circuit board)平面绕组力矩电机运转时平稳性的问题,采用能实现极低导通电阻的IRF2807PBF MOS管作为驱动电路的主要芯片,结合IR2010s驱动芯片以及STM32F103ZET6主控芯片搭建整体的驱动电路,提升了在慢速情况下电路的驱动能力。利用SS361RT霍尔磁性位置传感器,形成速度闭环反馈,并运用自抗扰控制算法对速度增量进行控制,使用PI(proportion integral)电流环对电流增量进行控制,最后通过SVPWM模块输出六路PWM(pulse width modulation)脉冲序列控制三相全桥电路中的各相MOS(metal oxide semiconductor)管导通,从而实现了一种针对PCB平面绕组力矩电机的PWM闭环反馈式平稳调速驱动系统。通过仿真和实验表明,相比于使用传统的PI速度环设计的电机驱动系统,该驱动系统在相同转速下能大大提升电机运行时的平稳性。将驱动系统用于光学生物测量仪PCB平面电机控制的延迟线部分,能使延迟线平稳低速运行,保证了测量精度。

基于小波矩量法的平面螺旋电感的电磁辐射研究

平面电感实现了电感器件的小型化和片式化.当工作频率达到射频或微波段时,应考虑平面电感线圈的辐射和散射对其周围电路的影响.本文采用小波矩量法研究了PCB(printed circuit board)平面螺旋电感的电磁辐射特性.采用区间小波作为矩量法中的基函数和检验函数,计算了电感中的电流分布,给出了辐射方向图.与传统矩量法相比,小波矩量法可以使系数矩阵稀疏化,从而节省了计算机资源和计算时间.

自适应磁耦合谐振无线电能传输系统研究

研究了基于距离检测的自适应磁耦合谐振无线电能传输系统。首先采用耦合模理论分析磁耦合谐振无线电能传输系统的传输特性。随后运用ADS仿真软件和负载牵引技术设计制作E类功率放大器。然后利用PCB印制平面螺旋电感构造高品质因数、高集成度谐振体。针对频率分裂现象,采用超声波传感器进行传输距离检测,基于专家控制算法提出频率自适应调节方案以提高传输效率。最后采用FPGA处理器和直接数字频率合成技术实现动态频率调节。实验结果表明在频率分裂距离内,相对于固定频率,提出方案明显提高了传输效率。

中子发生器离子源高压电源设计

采用DC-DC变换器级联倍压整流器的两级升压模式得到2 kV高压直流,再利用斩波电路得到高压脉冲,按照这个原理设计了中子发生器离子源高压电源。深入研究了其中的一些关键技术:在DC-DC变换器中实现了软开关,消除硬开关损耗大、噪声大和频率低的缺陷;在DC-DC变换器中实现了高频高压下的PCB平面变压器,减小了变压器的损耗、噪声和体积。测试表明,这些技术提高了电源性能。

基于串联反向三线圈电涡流传感器的材料识别方法研究

为了进一步提高涡流传感器的信号灵敏度,应用于不同材料的识别,提出了采用串联反向三线圈电涡流传感器的研究方法;详细分析了采用PCB制造工艺设计的串联反向三线圈电涡流传感器并给出了相应的电路设计;通过与普通电涡流传感器的对比试验,论证了采用这种三线圈电涡流传感器具有更高的灵敏度,不仅能有效识别具有高电导率的金属材料,并且对于电导率与金属相差3个数量级的石墨也能获取微弱的检测信号。

电涡流式油液磨粒监测传感器的研究

近年来,油液监测技术领域的研究和开发的热点集中在油液在线监测方法上。为此提出一种电涡流式基于PCB平面线圈传感器的油液磨粒监测方法,首先通过电磁仿真软件Maxwell进行平面线圈的电磁仿真,获得最优PCB平面线圈的结构设计;然后采用电桥法设计了传感器测量电路,运用模数转换原理设计了信号调理电路;最后制备了此传感器。经过试验,其结果表明:该传感器具有良好的线性度及灵敏度。该研究为微型传感器加入油液磨粒监测技术提供一种可行的方法,不仅缩小了传感器体积,而且降低了监测成本。

基于柔性多层绕组的集成EMI滤波器

本文提出一种基于柔性多层集成L-C绕组的新型EMI滤波器集成结构。通过采用此种结构,可以将共模电感,差模电感与共模电容集成为1个单元。与平面PCB绕组的集成EMI滤波器比较,具有铜损显著减小的特点。本文还介绍了实验样机和实验结果。