基于并联谐振匹配的超声电机阻抗特性

针对目前对超声电机及其驱动系统的阻抗特性测试均局限于单定子和低电压的现状,提出了超声电机及驱动器组成的并联等效电路整体模型,通过电学仿真得到机电系统的阻抗特性。通过傅里叶分解的方法对电机驱动电压和驱动电流信号进行处理,得到超声电机实际工作中的阻抗特性。通过仿真分析和实验可知:机电系统随着驱动频率的降低,阻抗呈单调增大的趋势,同时电机负载扭矩(小于额定扭矩)越大,系统阻抗越小;机电系统谐振匹配频率越小,系统阻抗越小,同时谐振匹配点越靠近电机共振频率,系统阻抗模随着驱动频率的减小,增大得越快。最后,通过机电系统阻抗特性提出超声电机实际工作的理想频率和驱动器的谐振匹配频率均应略大于电机共振频率的频率点。

基于软件的电机软开关逆变器谐振匹配的实现

为了解决传统的硬开关逆变器存在的问题,提出了一种电动机软开关PWM逆变器,阐述了其结构组成及工作原理,通过分析软开关零电压条件的产生机理,提出为了实现逆变桥上开关管的零电压开通和关断,谐振环节辅助开关的开始工作时刻要提前于主开关信号开通时刻一个时间,即把主开关信号向后平移一个时间。重点讨论了如何把软开关技术和PWM技术结合这一关键问题,提出了谐振匹配的软件控制器,通过实验验证了通过软件控制器实现谐振匹配的方法是切实可行的。

鱼雷电机软开关逆变控制系统谐振匹配策略研究

为了降低鱼雷电动力系统的传统硬开关变频器工作时对雷体内其他设备的电磁干扰,提出了一种鱼雷电机软开关PWM逆变器,阐述了其结构组成及工作原理,重点讨论了如何把软开关技术和PWM技术结合这一关键问题,提出了谐振匹配的理论。通过分析软开关零电压条件的产生机理,提出为了实现逆变桥上开关管的零电压开通和关断,谐振环节辅助开关的开始工作时刻要提前于主开关信号开通时刻一个时间,即把主开关信号向后平移一个时间。通过实验验证了这一方法的正确性和可行性,其在鱼雷电动力系统应用具有广阔前景。

一种软开关逆变器谐振匹配的实现

针对传统的硬开关逆变器存在开关损耗大、电磁干扰等问题,提出一种软开关PWM逆变器。为了实现逆变桥开关管的零电压开通和关断,谐振环节辅助开关的开始工作时刻要提前于主开关信号开通时刻一个时间,即把主开关信号向后平移一个时间。讨论将软开关技术和PWM技术结合,提出谐振匹配的软件控制器。实验验证通过软件控制器实现谐振匹配的方法是切实可行的。

改进的遗传谐振匹配网络学习算法

针对简单自适应匹配(SFAM)网络结构冗余的问题提出一种改进遗传谐振匹配网络学习算法.通过引入群体适应度均值和标准差来自适应调整交叉概率和变异概率;针对自适应谐振网络自身在训练过程中可能出现的类冗余问题,在遗传操作中引入裁剪算子,通过定义置信度因子依据规则对训练过程中网络可能出现的冗余类标志节点进行删除,降低网络结构的冗余度.与SFAM,ssFAM,ssGAM和ssEAM的网络对比实验结果表明:改进后的网络学习算法能明显提高网络分类精度,降低网络冗余度.

水下旋转式磁耦合机构谐振参数匹配方法

无线电能传输(WPT)技术因其采用非接触式能量传递形式,将有望解决自主水下航行器(AUV)直接插拔式充电过程中存在的漏水漏电等问题。但作为核心部件的松耦合变压器(LCT),其水下气隙中的相对介电常数增加导致分布电容增大,采用常规空气中谐振匹配方法会造成系统失谐,影响WPT系统传输性能。因此在建模过程中引入了分布电容,重点研究其对水下WPT系统传输特性及稳定性的影响,给出了适用于水下的谐振参数匹配原则。最后搭建了一套WPT系统实验平台,实验结果验证了理论分析的正确性,具有一定的工程应用价值。

基于三谐振网络的超宽带低噪声放大器

设计并研究了一种工作频带为4～18 GHz的超宽带低噪声放大器(UWB LNA),该放大器基于TSMC 0. 18μm CM OS工艺,通过在放大级采用三谐振匹配网络技术不仅提高了电路的增益,而且拓宽了电路的频带。此外,通过引入衬底偏置技术使电路的功耗下降。利用射频电路设计与仿真工具软件ADS(Advanced Design System)对电路进行优化仿真,并分析了温度以及工艺角对电路的影响。仿真结果表明,该放大器在室温25℃的状态下,工作带宽为4～18 GHz,增益为15. 95～18. 73 d B,增益的平坦度为2. 78 d B,噪声系数小于4. 9 d B,其中最小的噪声系数为3. 22 d B,电路的工作电压为0. 9 V,功耗仅为5. 715 mW,该放大器可广泛应用于低功耗、宽频带的射频集成电路中。

宽频磁耦合谐振式无线电能传输系统电源变换器技术

设计了一种宽频磁耦合谐振式无线电能传输系统变换器，采用E类功率放大器为主电路拓扑，对电路性能进行分析，通过优化工作状态和匹配网络，提高系统的负载功率和传输效率。同时对系统的宽频特性进行优化，结合发射、接收谐振器负载网络匹配设计，对变换器在不同谐振频率、不同谐振器下的传输特性进行分析。并利用设计的变换器进行了宽频范围0.15～8MHz、传输距离30cm的仿真和实验研究，在宽频范围内实现零电压开通和关断的工作状态，提高了宽频系统效率，完成了理论、仿真分析和实验的相互验证。

基于容性耦合匹配结构的Ka波段宽带功放MMIC（英文）

采用容性耦合匹配结构,基于0.1μm GaAs pH EMT工艺设计了一个Ka波段三级宽带功率放大器MMIC.为了辅助宽带功放设计,提出了一组公式来分析这一匹配结构.在展示的功放中,此结构同时实现了宽频带和高效率.功放处于饱和状态时,测得在32～40 GHz频率范围内的PAE大于30%,功率增益超过15.5dB,功率约20 dB m.这一结果证明了这种设计方法的有效性.

磁致伸缩导波传感器弱小信号接收方法研究

针对磁致伸缩导波检测信号相对较弱,信噪比较低的问题,研究了磁致伸缩导波弱小信号的接收方法。首先确定了双接收线圈差分放大的技术方案,然后研究了接收电路谐振匹配方法和谐振电路的选频特性,最后进行了实验验证。结果表明,双线圈接收并经谐振匹配后的电路接收信号幅值和信噪比有了明显提高,增加电路电感量再进行谐振匹配效果更为明显。该研究结果可为提高磁致伸缩导波仪器检测性能提供一种有效思路。

电线磁场能量采集的混合储能控制管理电路

由于取能线圈感抗的存在,降低了采集器的有功功率,电路采用串联电容的方式进行谐振匹配,提高采集器的输出功率。为减小供能死区与能量浪费,电路采用超级电容与锂电池相结合的储能方式,并通过逻辑控制电路对电路进行充放电控制,进而提高能量采集效率。实验结果表明,当电线电流为10A时,能量采集器的取能效率由原来的30.6%提高到了68.43%,当电线电流为15A时,超级电容释放的能量为0.6768J,远大于所选无线传感器节点消耗的能量15.85m J。

基于遗传算法的SFAM训练样本序列的确定

训练样本集输入序列的确定直接关系到简单自适应谐振匹配网络(SFAM)作为分类器的执行性能,已有确定算法包括随机序列仿真算法、投票决策算法和最大-最小序列算法。基于遗传算法作为一种全局搜索算法的特点,本文提出用遗传算法实现SFAM训练样本集最优输入序列确定的方法,并以加州大学Irvine分校机器学习数据库作为实验样本库,实验结果表明,该算法比投票决策算法和最大-最小序列算法对提升SFAM网络分类器的分类精度和降低训练时间更为有效。

中功率数字超声波电源研究与设计

根据实际的需求设计了一款额定功率为2 000W的数字超声波电源。采用STM32F767作为该智能数字超声波电源的主控制器,完成整个电源的控制与处理。根据换能器的特性设计了一种LC串联型匹配电路,实现换能器的谐振匹配;根据阻抗匹配的要求设计了高频变压器,实现逆变器输出阻抗的匹配。为了解决在频率跟踪过程中,跟踪方向自动调节的难题,设计了一种方向自适应变步长频率跟踪算法,实现频率跟踪方向的自动调节;采用“开环+闭环”的复合功率控制算法对输出功率进行有效的调节。实际测试结果表明该智能数字超声波电源达到设计要求,且性能稳定。

大功率电子发射管的正确使用及延长其寿命的方法

大功率电子发射管广泛应用于广播电视发射设备及其他电子通信设备,文章介绍了采用冷打压老炼、灯丝电压调整、谐振匹配等技术方法延长电子管的使用寿命。

三端口CLLC固态变压器的设计与优化

为了解决三端口CLLC固态变压器(TP-CLLC-SST)设计中分布式谐振槽的谐振参数、谐振槽的阻抗匹配、死区时间与励磁电感的优化问题,该文提出一种应用于直流微电网系统中的三端口串联谐振型固态变压器的优化设计方法。TP-CLLC-SST由端口输入输出电容、全桥电路、分布式谐振槽和三绕组高频变压器组成。该变换器以固定的开关频率和接近于50%占空比开环运行,在整个负载范围内可以实现输入端口的零电压开关(ZVS)和输出端口的零电流开关(ZCS),进而可以简化系统控制,实现较高的效率。首先,该文提出了分布式谐振槽的阻抗匹配及谐振参数确定方法,提高了分布式谐振槽阻抗匹配度并简化了谐振参数设计过程,使得变换器的最大端口电压偏移率由5.6%降至1.02%,显著地提高了变换器的负载调节特性。其次,推导了变换器在不同运行模式及负载条件下分布式谐振槽输入输出电流有效值。并且,结合谐振槽电流有效值方程给出了死区时间和励磁电感的优化选择方法,有效地提高了该变换器在三种运行模式下的运行效率。最后,在搭建的三个端口电压分别为100 V、400 V和600 V,功率为1 kW的实验样机上验证了所提优化方法的可行性,并实现了98.3%的峰值效率。

Anharmonic vibrations of nucleobases: Structural basis of one-and two-dimensional infrared spectra for canonical and mismatched base pairs

Canonical Watson-Crick base pairs and four representative mismatched base pairs have been studied by quantum chemical computations. Detailed anharmonic vibrational analysis was carried out to reveal some vibrational signatures characteristic of structural aspects of the base monomers and dimers, which were well manifested in simulated 1D IR and 2D IR spectra. The degree of delocalization of the selected normal modes, represented by the potential energy distribution, was found to vary sig-nificantly from isolated bases to H-bonded dimers, and was accompanied by changes in anharmonicities of these modes. Examples are given for the generally accepted carbonyl stretching mode of base pairs appearing in the 6-m wavelength region of IR spectra.