基于ARM的电快速瞬变脉冲群发生器设计

简单介绍了基于ARM微控制器的电快速瞬变脉冲群发生器的设计方法,给出了以S3C2410A为核心的硬件设计的原理图,详细阐述了波形形成电路,触发电路的设计。在保证输出波形精度的基础上,该电快速瞬变脉冲群发生器具有配置简单,功耗小,可靠性高的特点。

电快速瞬变脉冲群发生器的特征根建模方法研究

在电磁兼容设计中,为了对电子单元的电快速瞬变脉冲群抗扰度性能进行预测,须分别建立干扰源发生器及耦合装置的仿真模型。文中的研究目标是研究和验证基于特征根理论的电快速瞬变脉冲群发生器建模方法。对于干扰源发生器的建模,文中根据电网络理论,采用特征根法建立发生器脉冲形成网络的传输函数,其中,以两个负实根表征脉冲形成电路的非振荡物理过程,两共轭复根表征其衰减振荡过程,特征参数均由生产厂家提供的发生器开路校准波形确定。基于传输函数,采用CAUER法进行电网络综合,并根据匹配校准波形进行归一化运算,最终建立发生器的等效电路。对于标准耦合夹的建模,以矢量网络分析仪对耦合装置的端口散射参数(S参数)进行测量,在相应频段内以矢量匹配法对S参数的测量结果进行有理函数逼近,建立耦合网络的宏模型,并进而转换为SPICE等效电路。基于以上建模方法对两平行信号线的共模及差模干扰进行了仿真与实验对比,对比结果验证了文中方法的有效性。

电快速瞬变脉冲群发生器脉冲电压峰值校准结果不确定度评定

依据JJF(辽)139-2012《电快速瞬变脉冲群发生器校准规范》中脉冲电压峰值的校准方法,分析了脉冲电压峰值不确定度的来源,在此基础上,对电快速瞬变脉冲群发生器脉冲电压峰值校准结果的不确定度进行了评定。

电快速瞬变脉冲群串扰耦合分析及防护措施研究

EFT产生的瞬态脉冲干扰可通过电缆耦合进入电子系统的内部,损伤电子设备。为降低瞬态脉冲对电缆串扰耦合的影响,首先利用电磁仿真软件CST建立平行电缆耦合仿真模型,当电压等级为4 kV时,测试电缆的近端串扰电压达到71.2 V,远高于部分敏感器件的阈值;然后通过分析电快速瞬变脉冲群的频谱特性,瞬态脉冲的干扰能量主要集中在1~10 MHz的范围内;最后利用仿真软件Filter Solution设计合理的防护电路。结果表明,防护电路能有效降低瞬态脉冲对电路的影响。

KW型衰减器校准电快速瞬变脉冲群发生器方法研究

电快速瞬变脉冲群发生器是脉冲群抗扰度试验中的主要设备，为了确保发生器的性能特性参数测量准确，提出用KW型衰减器校准电快速瞬变脉冲群发生器的方法以及校准时应注意的一些要点。

电快速瞬变脉冲群抗扰度试验发生器的建模

为了在设计的早期阶段,以仿真的方式预测电子产品在电快速瞬变脉冲群(electrical fast transient/burst,EFT/B)抗扰度试验中的性能,需要建立干扰源发生器及标准耦合装置的仿真模型。为适应EFT/B抗扰度试验标准的修订和补充,提出一种系统化的EFT/B发生器等效电路的建模方法。首先,基于对发生器充放电物理过程的分析,提出开路条件(1kΩ)下发生器输出波形的解析表达式,且表达式系数可根据仪器厂商的校准波形加以确定;其次,基于该解析式并采用阶跃函数激励,得到脉冲形成网络的传递函数,并分别采用恒电阻法及参数化电网络综合法得到脉冲形成网络的等效电路;最后,对等效电路各元件参数进行归一化处理,并根据发生器在匹配条件下(50Ω)的校准波形确定归一化系数。将EFT/B发生器的等效电路模型与标准容性耦合夹电路模型进行连接仿真,通过仿真与测量结果的对照验证了所提方法的合理性。

实现IEC61000-4-4新标准的电快速瞬变脉冲群(EFTB)发生器技术要点分析

本文介绍符合IEC61000-4-4:2004新标准的EFTB(电快速瞬变脉冲群)发生器,并对其区别于IEC61000-4-4:1995标准的技术要点进行分析,最后对试验配置及试验中注意事项作了介绍。

微机保护装置的电快速瞬变脉冲群抗扰度研究

微机保护装置运行所处电磁环境恶劣 ,提高其抗干扰性对电网的安全、可靠运行具有重要意义。讨论了电快速瞬变脉冲群干扰的产生机理和特征 ,介绍了相关电磁兼容标准 ,分析了电快速瞬变脉冲群干扰对微机保护装置的影响 。

智能漏电断路器抗电快速瞬变脉冲群干扰研究

在分析瞬变脉冲干扰产生机理及对智能漏电断路器影响的基础上,提出一种用于智能漏电断路器的电快速瞬变脉冲群干扰综合抑制方法,即通过改进电源滤波器结构,利用铁氧体磁珠增强其对高频干扰的抑制能力;并在智能漏电断路器的输入端口、输出端口和通信端口采取隔离和屏蔽措施,优化电路板布局、布线;同时,采用基于数字滤波、软件陷阱和数据冗余的软件抗干扰方法。实验结果表明,采取综合抑制方法后,进入断路器5V电源端的干扰信号幅值降低约80%,智能漏电断路器的抗干扰能力得到提高,可以满足EFT/B 4级抗扰度试验的要求。同时,该方法还可为类似浮地(无保护接地)设备抗电快速瞬变脉冲群干扰的研究提供参考。

电快速瞬变脉冲群对矿井大巷电磁辐射环境的影响

研究了煤矿井下电快速瞬变脉冲群对电磁辐射环境的影响,分析了电快速瞬变脉冲群的频谱特性,确定了频谱分析仪的测量频率范围为3 MHz^1 GHz,并对现场测试方法进行了研究.结果表明:电快速瞬变脉冲群对煤矿井下电磁辐射环境的影响较小,矿用本质安全型电子设备对环境的电磁辐射能量较小,矿用隔爆型电气设备防爆外壳对辐射噪声的抑制效果明显.

电快速瞬变脉冲群试验方法研究

为了提高电子产品抗干扰能力,研究了电快速瞬变脉冲群(EFT)试验中信号共模性质和接地方式对提高电磁兼容(EMC)能力的影响,结合设计实例分析了抗干扰措施。EFT试验表明,电子脉冲群干扰信号的能量积累,可能是电子产品产生故障的重要原因之一,规范试验方法和正确选择接地方式是保证试验成功的前提。

开关柜中电快速瞬变脉冲群耦合途径的研究及电磁隔离

为了抑制高压开关柜中的电快速瞬变脉冲群在微机保护装置的外壳上感应出骚扰电压和骚扰电流,在电磁场有限元仿真软件ANSOFT中根据开关柜的结构建立开关柜模型,分别仿真研究电快速瞬变脉冲群电压和电快速瞬变脉冲群电流形成的瞬态电磁场对微机保护装置外壳的耦合过程,并采取电磁屏蔽和空间隔离等措施切断其耦合途径。仿真结果表明,通过研究开关柜中电快速瞬变脉冲群的耦合过程而制定的电磁隔离措施可以有效减弱耦合到微机保护装置外壳的电快速瞬变脉冲群。

一次回路形成电快速瞬变脉冲群骚扰的研究及防护

对开关分断操作引起的电快速瞬变脉冲群(EFT/B)骚扰信号的时域和频域特性进行研究。分析了开关分断操作时电感中的电流对杂散电容充电引起EFT/B骚扰的过程,采用电力系统电磁暂态仿真软件ATP仿真电力系统一次回路中开断空载变压器和空载长线时形成的EFT/B骚扰。采取金属氧化物避雷器(MOV)保护、RC保护和选相分闸等防护措施可抑制开关分断操作引起的EFT/B骚扰的幅值,减小EFT/B骚扰的振荡频率。

智能电器监控单元的电快速瞬变脉冲群抗扰度研究

讨论了电快速瞬变脉冲群干扰的产生机理和特征,分析了电快速瞬变脉冲群在智能电器监控单元各个端口的传播途径,进行了相应的抗干扰设计,通过试验证明采取预防措施后装置的抗干扰能力得到提高。

矿井电快速瞬变脉冲群电磁骚扰的研究

分析了矿井电快速瞬变脉冲群骚扰的产生机理和幅频特性,确定了其主瓣频率在100MHz以内,并结合巷道中电磁波的传输特性,计算出辐射骚扰的衰减率,认为辐射骚扰不是电快速瞬变脉冲群在矿井中的主要传播方式。利用传输线理论建立了矿用电缆的集中参数电路模型,得到电快速瞬变脉冲群传导骚扰的衰减特性,结果说明,电快速瞬变脉冲群骚扰能量主要是以传导方式传播的。在此基础上,探讨了矿用电子设备抑制电快速瞬变脉冲群骚扰的抗干扰措施,确定了井下电子设备的抗扰度试验等级为3级。

微机保护装置电源抗电快速瞬变脉冲群的试验研究

为了避免电力系统中微机保护失灵事故的发生,通过试验研究抑制电快速瞬变脉冲群(EFT)对微机保护装置干扰的措施。首先,改善微机保护装置电源的供电结构,提出一种改进的分布式电源供电方式,增加一个DC 24 V/DC 24 V的开关电源模块,使输入到5 V和±15 V电源模块的24 V电源与驱动出口继电器的24 V工作电源隔离;其次,由于出口继电器操作时引起的EFT对微机保护装置的24 V工作电源有很大的干扰,建立出口继电器电磁耦合模型,制定采用续流二极管和电磁屏蔽措施来抑制二次回路的EFT;最后,在微机保护装置的电源端口并联瞬态抑制二极管和串联铁氧体磁珠来切断EFT从外部进入微机保护装置的途径。试验结果表明,上述措施可以有效抑制EFT对微机保护装置电源的干扰。

微机保护装置抗电快速瞬变脉冲群的研究

为了抑制电快速瞬变脉冲群(简称EFT/B)对微机保护装置的干扰,首先分析EFT/B干扰微机保护装置使其发生显示不正常、误动、拒动、甚至系统死机的原因。然后,通过对微机保护装置的外部端口施加EFT/B的试验方法来测试各种保护措施抑制EFT/B的效果。最后,对一套真空度在线监测系统进行EFT/B抗扰度试验测试,试验结果表明,改进的分布式电源、铁氧体磁珠、去耦电容等保护措施对EFT/B具有较好的抑制作用。

二次回路中电快速瞬变脉冲群骚扰的研究

为有效抑制电快速瞬变脉冲群(EFT/B)骚扰对微机保护装置的干扰,研究了EFT/B骚扰的形成和耦合机理。分析了开关分断操作形成EFT/B骚扰的过程;通过对二次回路中控制继电器操作时形成EFT/B骚扰的研究,分析得出出口继电器线圈上耦合的骚扰电压严重干扰微机保护装置的直流电源电压;采取续流二极管、电磁屏蔽和RC保护等主动防护措施抑制EFT/B骚扰的形成和耦合。结果表明,可从干扰源和耦合途径上有效抑制EFT/B骚扰对微机保护装置的干扰。

微机保护抗电快速瞬变脉冲群干扰的研究

用P90.1型脉冲发生器模拟微机保护装置实际运行中所受到的干扰,用数字示波器LeCroy9310A实验分析电快速瞬变脉冲群的特性及其频谱并讨论了电快速瞬变脉冲群在微机保护装置各个端口的传播途径,结合抗干扰原理提出了弱电滤波、增大共模回路阻抗等相应措施。实例证明,采取预防措施后装置的抗干扰能力得到提高,能一次性通过电快速瞬变脉冲群干扰检测。

带载下的电度表电快速瞬变脉冲群的实验研究

分析了电快速瞬变脉冲群的干扰机理;以带载下的电度表为对象,通过不同电压等级、不同极性、不同干扰频率的电快速瞬变脉冲群干扰对电源端口影响的实验研究,得出了干扰下带载电度表的敏感频率范围;总结了实验操作的注意事项。所得结论对电度表的设计及其抗干扰设计具有一定的参考价值。