电路参数对RLC串联谐振电路特性影响的实验研究

由于谐振电路具有良好的选择性,在通信与电子技术中得到了广泛的应用,串联谐振时电感电压或电容电压大于激励电压的现象在无线电通信技术领域获得了有效的应用。本文采用实验方法,通过保持电阻、电感不变,改变电容;保持电阻、电容不变,改变电感;保持电感、电容不变,改变电阻三种方式,研究了电容、电感、电阻等电路参数对RLC串联谐振电路特性的影响,得到电路谐振时谐振频率、通频带宽度、电感线圈等效电阻、品质因数随电感、电容、电阻变化的规律及不同元件参数对品质因数影响的不同机理。

考虑阻感性负载IPT系统的动态补偿技术

针对整流性负载呈现出阻感特性引起感应电能传输(IPT)系统失谐,为了保持谐振频率,提出一种基于实测负载阻抗的动态补偿技术.该技术利用短时傅立叶变换得到负载的电流电压相量并计算出负载的感抗,通过动态调整电容阵列静态开关的方法改变其容值,达到补偿负载感抗目的.在阻感负载情况下,分别对浮频调谐控制方法以及动态电容阵列补偿方法进行实验比较,结果表明:相对浮频调谐控制方法,当负载为100和50Ω时,本动态调谐方法传输的有功功率提高了12.1%和7.3%,且能保持初级谐振电路频率稳定,开关器件工作在软开关状态.

非线性电阻电感型RLC串联电路主共振分析

为了研究非线性电阻电感型RLC串联电路的非线性振动,应用拉格朗日-麦克斯韦方程建立受简谐激励的具有电阻和电感非线性RLC电路的数学模型.根据非线性振动的多尺度法,得到系统满足主共振条件的一次近似解以及对应的定常解.对其进行数值计算,分析系统参数对响应曲线的影响.结果表明:增大极板面积,响应曲线的振幅和共振区变大;增大极板间距、电感非线性系数和电阻,响应曲线的振幅和共振区变小.非线性电感和电阻可以抑制电量的振动.系统的固有频率随极板间距增大而增大,随极板面积和电感线性系数的增大而减小.

一种可控谐振电感的半桥LLC电路及其控制

本文提出了一种可控谐振电感的半桥LLC电路,根据输出电流的大小调节谐振电感的感量,从而改变谐振腔的参数,使得开关频率基本维持恒定,同时缩小了LLC变换器轻载打嗝范围,这确保变换器在宽功率范围输出时无噪声,并且具有优良的输出特性。论文详细分析了可控电感的磁路、控制方法以及LLC变换器的工作原理和工作过程,对所提出电路及其控制进行了计算机仿真,并设计了一台输入为740 V,输出为420 V,满载功率为1.8 kW,输出功率范围为10%~100%的样机。计算机仿真与实验结果表明,通过调节谐振参数,使得开关频率基本恒定在140 kHz,在整个功率输出范围内变换器都未进入打嗝模式,输出电压特性好。与传统的LLC电路相比,该电路具有高的转换效率。

关于日光灯电路的相量分析

对日光灯电路相量分析结果与实际测量结果不符这一问题作了研究与讨论．提出用相量分析的方法不能处理象日光灯管这样较为特殊器件的问题；并对该问题的教学方法提出了建议．

感性控制下负载谐振式臭氧发生器供电电源的研究

本文对工作在感性状况下的全桥串联负载谐振式DBD(Dielectric Barrier Discharge)型臭氧发生器的供电电源进行了分析,通过结合电源的开关器件的通断状况和DBD电路的放电、未放电状态,得出了整个电路在感性状况下的两种不同的点火状况和不同点火状况下电路的工作模态。本文还在模态分析的基础上,推导了电路中主要电气量的显性表达式,由此对电路特性进行了探讨,并用实验对这些公式进行了验证。

一种电磁感应水处理器关键技术的研究

提出了一种线圈缠绕式电磁感应水处理装置及其水处理方法,阐述了其工作原理以及达到其最佳处理效果的关键技术:通过PWM信号产生双极性脉冲馈入LC电路产生谐振,并采用自动频率跟踪系统对其脉冲的输出频率进行实时调整,使谐振电路输出最优频率的正弦波电流,产生高频变化的电磁场,使得处于该电磁场中的水中成垢离子结合成大量的文石晶核,从而达到其水处理的目的;通过实验表明:该水处理装置在保证了原有的防污、除垢等功能的同时,对环境的适应力更强。

电磁炉主谐振电路研究与功率控制

详细分析了电磁炉主谐振电路的拓扑结构和工作过程,基于模糊控制理论,给出了负载变化时控制功率稳定的智能控制方法。

电磁热储能系统中谐振电路的机理研究

电磁热储能系统中的谐振电路作为电磁向热转换的实现环节,影响着电磁热储能系统的功率和效率。在实际工况下,流经谐振电路中加热管体的高频大电流会使管体的电感发生变化,进而影响系统的功率效率。该文以50kW电磁热储能系统中谐振电路为研究对象,基于有限元瞬态计算方法,确定了求解域内磁共能与电流的变化关系,并基于磁共能函数展开法,准确描述磁链函数,继而得出谐振电路中加热管体的动态电感函数。基于基波分析法,适配了电容,使电磁热储能系统在设计功率下保持高效率的运行。通过进行实验,对比实验值和计算值,谐振电路电压、电流波形和相位相吻合,动态电感计算较为准确。该文对电磁热储能系统谐振电路的设计与研究有一定参考价值。

无线电能传输技术亟待解决的问题及对策

首先分析了国内外无线电能传输技术的现有商业化情况、产品标准制定、学术论文和专利发表现状;然后探讨了目前最热门的两种无线电能传输技术——感应耦合和磁耦合谐振无线电能传输技术存在的问题,进而阐述它们在原理、结构和特性上的差异性,旨在解决将感应耦合与磁耦合谐振无线电能传输技术混淆的困惑,以推动无线电能传输技术的进一步发展;最后,针对现有无线电能传输技术发展的瓶颈,介绍了基于分数阶电路原理、宇称—时间对称原理的两种新型的无线电能传输技术,指出无线电能传输技术要成为一种通用技术,还需在机理上有根本性的突破。

LED日光灯驱动电路设计

介绍了LED日光灯驱动的特点,设计了实用的电容降压式LED日光灯驱动电路,着重分析了关键元件参数的选择原则。采用PSpice仿真软件对设计的电路进行了可行性验证,并在此基础上制作了实物电路,用作12 W T8标准LED日光灯电源。经实验验证,该电路稳定可靠,成本低,适用于多种小功率LED驱动。

电感非线性RLC电路弹簧耦合系统3次超谐共振研究

研究电感非线性RLC电路弹簧耦合系统的非线性振动,应用拉格朗日—麦克斯韦方程,建立受简谐激励的具有电感非线性RLC电路弹簧耦合系统的数学模型。根据非线性振动的多尺度法,得到系统满足3次超谐共振条件的一次近似解以及对应的定常解。对其进行数值计算,分析系统参数对幅频响应曲线的影响。当系统3次超谐共振调谐值等于零时,幅频响应曲线的振幅最大。增大电压、极板面积和非线性电感系数,幅频响应曲线的振幅和共振区增大。增大极板间距、电阻和线性电感系数,幅频响应曲线的振幅和共振区减小。系统的固有频率随极板间距的增大而增大,随极板面积和线性电感系数的增大而减小。

基于SG3525的液晶显示器平面背光源驱动电路设计

介质阻挡放电平面荧光灯（Flat Fluorescent Lamps，FFL）是一种新型的平面光源，在液晶显示器背光源方面具有很好的应用前景。研制了一种基于PWM控制芯片SG3525的FFL驱动电路，采用一种反激逆变结构，以直流80～100V作为输入电压，产生出脉宽为3～4μs，幅值为1500-2000V的高压高频尖峰脉冲信号。本方案具有电路设计简单、灵活、效率高及成本低的优点。对FFL进行点屏试验的结果表明，设计出的电路可使FFL的平均亮度达到6000cd／m^2，亮度均匀性达到80％以上。

无人地面车辆感应式充电试验装置研究

为了实现无人地面车辆机载蓄电池的自动充电,设计了旋转式耦合器和全桥式串联谐振功率变换器,并对谐振电路和主电路工作过程进行了仿真分析,最终研制了一种感应式充电试验装置。系列试验结果表明:所建立的主电路仿真模型符合实际,可以指导感应充电装置功率变换器的设计;随着耦合器气隙增大,电能传输效率呈现斜率渐缓式减小趋势;所设计充电装置能够在气隙1.2mm条件下实现蓄电池的恒流充电。

无线无源谐振式传感器读取单元的设计与研究

基于LC谐振传感器的互感耦合原理,研究并设计了一种基于ASIC的专用模拟集成电路测试模块的新颖读取单元。论述了无线无源LC谐振传感部分频率读取方法的理论模型,介绍了利用该模块产生扫频信号的电路结构,并详细阐述了数字化存储与PC后处理结合的测试方法。实验结果表明,传感器与读取天线的耦合距离为2.5 cm时,在0~0.3 MPa的压力范围内,使用该读取单元测得的传感器谐振频率与阻抗分析仪读取的数据表现出良好的一致性,最大相对误差为5.36%。该读取单元为无线无源LC谐振传感器应用于实验室以外的实际工程环境提供了可能。

电动汽车用无线充电系统的线圈特性研究

针对电动汽车无线充电线圈的相关特性,提出了耦合谐振电路结合Maxwell软件建模的方法对其进行分析;电动汽车用无线充电系统的互感线圈是实现无线充电的重要模块,对其进行特性研究有助于实际生产中线圈的设计和优化。为此,首先分析电动汽车用无线充电技术,并建立耦合谐振电路的等效模型进行公式推导,进而通过Matlab仿真研究线圈互感系数对系统输出功率和传输效率的影响。然后在Maxwell软件中搭建互感线圈的仿真模型,依次改变线圈的匝数、水平偏移程度和垂直距离进行仿真实验分析;仿真得到线圈在不同互感系数下系统输出功率和传输效率线圈的变化情况和磁感应强度分布图、耦合系数变化折线图。根据仿真结果对线圈特性进行分析,最后得出随着互感系数的增加系统输出功率先增后减,传输效率不断增加。以及在线圈匝数减小线圈水平偏移程度以及垂直距离不断变大的情况下,线圈的耦合系数不断降低,且降低幅度变大的线圈特性。

等效电路法分析频率选择表面的双频特性

介绍了等效电路法(equivalent circuit method,ECM)在频率选择表面(frequency selective surfaces,FSS)中的研究及应用,阐述了用ECM分析计算FSS阵列传输特性的基本过程以及几种常用FSS单元的等效电路模。仿真计算了双方环贴片型单元FSS阵列的双频带阻特性,并与前人的试验结果做了对比。比较结果表明,用ECM分析双带FSS的传输特性是可行的。最后,用ECM仿真分析了双方环缝隙型单元的双带通特性。

电阻电感非线性RLC电路弹簧耦合系统3次超谐共振

研究电阻和电感非线性RLC(resistance-inductance-capacitance)电路弹簧耦合系统的非线性振动,应用拉格朗日-麦克斯韦方程,建立受简谐激励的具有电阻和电感非线性RLC电路弹簧耦合系统的数学模型。根据非线性振动的多尺度法,得到系统满足3次超谐共振条件的一次近似解以及对应的定常解。对其进行数值计算,分析系统不同参数对响应曲线的影响。增大激励电压、极板面积和非线性电阻系数,响应曲线振幅和共振区变大。增大极板间距、线性电感系数和线性电阻系数,响应曲线振幅和共振区变小。系统的固有频率随极板间距增大而增大,随极板面积和线性电感系数的增大而减小。

电阻电感非线性RLC电路弹簧耦合系统2次超谐共振

研究电阻和电感非线性RLC(Resistance-Inductance-Capacitance)电路弹簧耦合系统的非线性振动,应用拉格朗日—麦克斯韦方程,建立受简谐激励的具有电阻和电感非线性RLC电路弹簧耦合系统的数学模型。根据非线性振动的多尺度法,得到系统满足2次超谐共振条件的一次近似解以及对应的定常解。对其进行数值计算,分析系统参数对响应曲线的影响。增大激励电压和极板面积和电阻R1,响应曲线的振幅和共振区变大。增大极板间距、电感非线性系数、电阻R0和电阻R2,响应曲线的振幅和共振区变小。系统的固有频率随极板间距增大而增大,随极板面积和线性电感系数的增大而减小。

日光灯电路功率因数提高实验的改进

"电路理论"和"电工学"课程的实验教学一般包含日光灯电路功率因数提高实验。现有的实验操作方法存在缺陷。直接将电容器通过开关投到220V电源上,这种操作会导致设备损坏和对学生产生误导。本文分析了上述缺陷的原因,并对此提出了改进方法。