Equivalent properties of single event burnout induced by different sources

The experimental results of single event burnout induced by heavy ions and 252Cf fission fragments in power MOSFET devices have been investigated. It is concluded that the characteristics of single event burnout induced by 252Cf fission fragments is consistent to that in heavy ions. The power MOSFET in the ＂turn-off＂ state is more susceptible to single event burnout than it is in the ＂turn-on＂ state. The thresholds of the drain-source voltage for single event burnout induced by 173 MeV bromine ions and ^252Cf fission fragments are close to each other, and the burnout cross section is sensitive to variation of the drain-source voltage above the threshold of single event burnout. In addition, the current waveforms of single event burnouts induced by different sources are similar. Different power MOSFET devices may have different probabilities for the occurrence of single event burnout.

开关电感型单相五电平电流源逆变器

多电平电流源逆变器因具有高安全性、低输出谐波特性等优点得到广泛关注。提出了一种开关电感型单相五电平电流源逆变器,其直流控制单元采用Buck结构,为电感提供了独立的充放电回路,实现了电感电流控制与输出电流控制的完全解耦,使用较小电感即可控制电流稳定。所提逆变器采用开关电感结构形成多电平输出,减少了器件数目,利用其高度对称性可简化外围电路设计。针对于单相逆变器输入侧电感电流存在二倍频波动的问题,在传统比例积分控制的基础上,增加功率前馈控制,以储能电感在每个开关周期内实现电流恒定作为先决条件,折算不同状态下直流侧开关器件的占空比扰动量,在不增加电路复杂度的前提下,采用较少器件和小储能电感有效抑制了电感电流的二倍频波动,减小了输出电流中3次谐波含量和总谐波畸变率,提高了输出电能质量。最后,通过仿真和实验验证了所提拓扑和控制策略的可行性。

计及脉冲分配的不对称型电流源逆变器直流侧纹波电流抑制

单相电流源逆变器输出功率含有二倍频分量,使得直流侧功率存在二倍频波动,如果采用较小的储能电感,会产生较大的电感电流低频纹波,增大电感损耗,同时也不利于逆变器输出滤波电路的优化设计。针对这种情况,该文通过分析所设计的不对称型单相七电平电流源逆变器各电感电流在输出侧的功率分配情况,提出一种计及脉冲分配的功率前馈控制策略。仿真和实验结果表明,在满足储能电感轻量化的前提下,所提控制策略能够有效抑制电感电流低频纹波,减小输出电流低次谐波含量,验证所提逆变器和控制策略的正确性。

不依赖电源特性的交流线路单端量保护

现有交流线路保护仍基于同步机电源特性,随着新能源占比不断提升、电力电子化特征更加明显,其适应边界将逐渐减小,有必要研究不依赖电源特性的继电保护新原理。文中提出了利用行波波前故障信息实现高性能保护的原理。首先,推导了交流线路故障行波波前解析表达式,指出行波波前表达式包含工频正弦项和直流衰减项。直流衰减项的指数系数仅受故障距离影响,而两代数项的幅值系数与故障严重程度有关,由此实现了行波波前故障距离、故障严重程度信息的表征与解耦。进一步,提出了基于多点消去的波前指数系数提取算法,实现了波前故障距离信息的有效提取。在此基础上,提出了交流输电线路单端量波前保护新原理,分析了串联/并联/组合型线路边界对波前指数系数的影响。仿真验证结果表明,保护能够快速、可靠、灵敏地识别交流输电线路故障,不受故障类型和过渡电阻的影响,适用于不同的新能源及电力电子装备接入场景,且运算量小,受噪声影响小。

备用电源与应急电源的时间特性分析

备用电源与应急电源的切换时间与连续供电时间是供配电系统的重要指标。从多个维度出发,详细分析不同类型建筑用电负荷对切换时间和连续供电时间的需求。理论联系实际,阐述改造工程如何选择合适的备用电源与应急电源。

光电电流互感器中的光供电技术应用研究

介绍了光电式电流互感器高压端电路和激光供电方案。设计了一种大功率的半导体激光二极管 (LD)的驱动电路 ,它能为LD提供一个稳定的受控恒定电流 ,并能实时监控LD的温度从而保护LD。

一种适用于航空电源变换的新型混合整流电路功率控制

该文针对一种适用于航空电源变换的新型混合整流电路进行了研究,并提出了一种最优功率控制方法。该电路采用脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器和二极管整流器的并联结构,有效地抑制了网侧电流谐波,其中PWM整流部分能够承担部分比例可控的有功功率,使整流电路得到了更加充分的利用。提出了具有双电流闭环结构的新型功率控制方法,解决了混合整流电路中功率如何分配的问题,得到了最优分配点,使PWM整流部分承担的视在功率最小。同时研究了该电路中滤波电感和电流谐波的关系,提出的基于电流控制的功率因数补偿方法,保证了有滤波电感情况下电网侧的高功率因数。论文通过仿真验证了控制方法的正确性、不同滤波电感参数对电流谐波的影响,并通过实验验证了功率分配和能量回馈性能。

一类单相多电平电流型变流器拓扑的建模分析

对于多电平变流器的研究,无论是电压型还是电流型多电平变流器,大多集中在拓扑结构以及相应的开关控制策略方面。为了更好地理解电流型多电平变流器多电平电流产生的内在机理,该文借助于开关变换器的一些建模方法,以一种新型单相5电平电流型变流器为例,建立了其稳态平均模型,推导出了各支路电流的数学表达式并进行了定量分析。仿真和实验结果均验证了该种数学建模方法的正确性。

单相电压型PWM整流电路原理分析与仿真

详细分析单相电压型PWM整流电路的工作原理和工作模式,说明通过对PWM电路进行控制,选择合适的工作模式和工作时序,可使PWM整流电路的输出直流电压得到有效的稳定。同时也调节了交流侧电流的大小和相位,实现能量在交流侧和直流侧的双向流动,并使变流装置获得良好的功率因数。最后建立其Matlab的仿真模型,验证了设计的正确性。

单电源脉冲热丝TIG焊的研究

介绍了单电源脉冲热丝TIG弧焊电源,在主电路中,焊接电源与热丝电源共用一个电源,采用80C196KC单片机作为控制系统核心。根据单电源脉冲热丝TIG弧焊电源的特点,设计了焊丝加热试验,即分别对焊丝进行直流、脉冲加热,利用所得到的参数模拟热丝TIG焊接时的焊丝加热过程,从而验证参数的合理性;最后通过对不锈钢板进行低频脉冲热丝TIG焊堆焊试验,证明了试验参数有很好的适用性。

单片机控制IGBT逆变埋弧焊机的研制

针对IGBT逆变埋弧焊机设计了基于单片机80C196KC的控制系统,介绍了系统的软、硬件组成和控制原理.焊接电源采用PWM控制技术,通过电流反馈PI控制算法调节电源输出外特性.送丝及行走小车调速系统采用MOSFET型开关电源,采用电弧电压反馈PI算法,实现了送丝速度的闭环控制.研制的焊机具有参数预置、数字显示和自动引弧收弧等功能.试验结果表明,样机性能稳定,工作可靠,达到了设计要求.

一种紧凑型高功率宽带微波源

设计了一种高功率宽带微波辐射装置,谐振器采用传输线型谐振器,其中,天线采用单锥喇叭。整个宽带微波产生装置具有结构紧凑、谐振频率较低的特点。用时域有限差分对该装置进行了数值模拟,模拟结果为:辐射场中心频率272 MHz,带宽13.5%。装置与高压脉冲源联试,开关内充电电压为71 kV时,辐射场中心频率为197 MHz,辐射场带宽达到24%,峰值辐射因子为28.3 kV。

配电网单相接地故障的柔性熄弧装置

现有柔性熄弧方法仅利用有源逆变器控制故障点电压为零,熄弧电源容量高达50 kVA,且体积较大。针对这一问题,在电压熄弧的基础上,提出了功率源转换与有源逆变器结合的柔性熄弧方法。在配电网发生单相接地故障时,通过功率源转换将中性点电压反相钳位到接近于故障相电源电压,偏差电压的幅值和相位通过有源逆变器进行精确补偿,使故障点电压远小于熄弧电压,实现快速熄弧。在利用Matlab/Simulink对传统消弧线圈的仿真基础上,仿真了仅投功率源转换、功率源转换结合有源逆变器的柔性熄弧方法在各工况下的运行特性。通过10 kV真型配网实验场,验证了该方法的有效性。结果表明该柔性熄弧装置可以有效降低故障点电压,实现快速熄弧,大大降低有源逆变器的容量。

高性能的晶闸管电源控制系统

本文介绍一种以MCS-96系列单片机为核心的晶闸管弧焊电源控制系统。开发出适用于ZX5-630型焊机的控制软件。充分利用了16位单片机高速、高精度和实时性强的特点,使焊机动特性更好、功能更强、可靠性更高。

用于大功率LED驱动的单端反激恒流源设计

大功率发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)是一种可取代传统光源的新型光源,适合采用恒流驱动方式。设计了一种由220 V/50 Hz交流电供电的单端反激恒流源电路,对该恒流源电路进行了概要介绍,分析了电路的恒流原理并设计了反馈回路。该恒流源可为大功率LED提供恒定的电流,具有开路限压保护功能,满足对大功率LED的驱动要求。实验结果表明,采用该单端反激恒流源可驱动大功率LED。

新型单电源混合不对称多电平变换器拓扑及控制方法

单电源混合不对称多电平变换器在结构上较混合多电平变换器简单,体积与成本得到降低,但存在控制复杂的问题。针对单电源混合不对称多电平变换器主变换器中点电位平衡与从变换器电容电压稳定难以同时协调控制的问题,提出一种新型单电源拓扑结构。通过在主变换器中增加一个辅助桥臂来独立地对中点电位进行调整,可极大地简化单电源变换器控制的复杂性。采用PI控制维持从变换器电容电压整体的稳定,同时从变换器采用冗余状态选择方法对每个输出电压周期内的电容电压进行调整。通过仿真和实验对新型拓扑和控制策略进行验证。

电脑控制晶闸管整流埋弧自动焊机

介绍一种用于晶闸管整流埋弧自动焊电源及送丝控制的单片机应用系统.采用PID算法焊接电流反馈使电源具有恒流型外特性,PI算法进行电弧电压反馈调节送丝速度,获得满意的焊接效果.所研制的焊机引弧性能好,焊接过程稳定,抗网压波动能力强,焊接规范调整灵活,操作简便,并能通过规范钥匙确保焊接工艺的严格执行.

一种新型交流PI调节器及其在逆变电源中的应用

针对传统的PI调节器会对交流输入信号产生静态误差,引用伺服控制系统中的直流调节器转换为交流调节器的理论,推导出一种新型的交流PI调节器,也即谐振控制器。理论分析和仿真结果表明:该调节器能对交流输入信号达到无静差跟踪并能获得良好的动态性能。同时,该调节器可适用于三相CVCF逆变电源和单相CVCF逆变电源。

单相并网变换器预测直接功率控制策略研究

针对单相并网变换器,通过二阶广义积分构造与电网电压、并网电流正交的虚拟电压、电流分量来形成αβ坐标系下的两相系统。将αβ坐标系下的两相系统变换到按电网电压定向的dq旋转坐标系下。推导两相系统在αβ坐标系和dq旋转坐标系下的数学模型,在此基础上简要分析单相并网变换器的矢量控制原理。根据瞬时功率理论和预测方法推导两相系统在dq旋转坐标系下的功率预测模型,根据此模型提出一种预测直接功率控制策略。搭建1kW的样机,对矢量控制和预测直接功率控制进行研究。实验表明预测控制方案的可行性和正确性,与矢量控制相比,预测直接功率控制具有更快的功率响应。

单电源双丝埋弧自动焊研究

单电源双丝埋弧自动焊是一种高熔敷速率、高焊接速度、低热输入的埋弧焊方法。通过改变焊丝排列方式和丝间距,其焊缝成形、熔深/熔宽、稀释率可得到更充分的调节。既可适用于稀释率要求较低的耐磨或耐腐蚀表面的埋弧堆焊,亦可适用于各种对接、角接焊缝的单道或多道高速埋弧焊。简述了这种焊机的结构要点,指出了电源及送丝系统的合理配置要求。