Design of a Switched Capacitor Negative Feedback Circuit for a Very Low Level DC Current Amplifier

To miniaturize a very low level dc current amplifier and to improve its output response speed, the switched capacitor negative feedback circuit (SCNF), instead of the conventionally used high-ohmage resistor, is presented in this paper. In our system, a switched capacitor filter (SCF) and an offset controller are also used to decrease vibrations and offset voltage at the output of the amplifier using SCNF. The theoretical output voltage of the very low level dc current amplifier using SCNF is obtained. The experimental results show that the unnecessary components of the amplifier’s output are much decreased, and that the response speed of the amplifier with both the SCNF and SCF is faster than that using high-ohmage resistor.

直流母线小电容永磁同步电机驱动系统网侧电流谐波抑制策略

直流母线采用小电容永磁同步电机驱动系统具有降低成本和延长运行寿命的优势。但在系统运行时网侧电流中存在大量的谐波,这将会影响网侧电流质量。为了改善小电容永磁同步电机(PMSM)驱动系统的网侧电能质量,该文提出一种基于阻抗重塑的有源阻尼控制方法,以抑制网侧电流谐波。通过对驱动系统进行建模,分析影响网侧电流谐波的因素,建立母线电流与网侧电流的数学关系。采用有源阻尼控制方法,提取母线电压谐波信号,以最优电压补偿的方式构建反馈回路,重塑驱动系统的特定频率处的等效阻抗,以实现网侧电流谐波的改善。同时,为了抑制电压补偿模块对电流内环扰动的影响,设计电流环级联双频陷波器,并通过系统极点图进行了稳定性分析。仿真结果和实验分析验证了所提控制方法的有效性。

基于机器学习的小容值MLCC容量模型的研究

小容值多层瓷介电容器(MLCC)容易出现容量命中率低的问题,本文通过机器学习算法建立小容值MLCC容量模型,采用MSE、R2、拟合精度和预测精度评估各模型的准确度。最后选择采用线性回归模型表达小容值MLCC的印刷层数和电容量之间的关系,并通过实际投产验证,证明该模型可以用于指导小容值MLCC的实际生产,提高小容值MLCC容量命中率。

小电容变频器及感应电机回馈能量分析

针对大容量电解电容导致变频器体积大、成本高、故障多的缺点,提出一种开关控制小电容变频器实现方案。首先给出小电容变频器电路结构,小电容变频器直流母线并联一个绝缘栅双极型晶体管控制的小电容串联支路。然后分析变频器在不同开关状态下感应电机能量回馈特性,以及感应电机稳态运行时的回馈能量方程。接着总结电容参数计算及小电容变频器控制方法。最后建立仿真和实验系统验证上述结论。研究结果表明,变频器在短路零电压矢量作用下无能量回馈,感应电机磁场储能以电机损耗形式释放,转子转速快速下降;变频器在开路零电压矢量作用下,受直流母线电压抑制,感应电机回馈能量较小,转子转速下降较慢;在变频器直流母线电压允许波动100V情况下,所需电容容量小于传统变频器的1/10。实验结果验证了上述结论。

基于DSP新型PWM三相逆变器的研究

为了获得较好的逆变输出电压、较高的功率因数和较小的系统电流畸变率 ,已经使用了诸如可控整流、较大的滤波直流电容、复杂的控制器等手段。本文提出了一种新型三相不可控整流三相逆变器及其谐波消除 PWM技术。并基于 DSP对该逆变器进行了设计和分析 。

基于虚拟直流母线结构的轴向磁场永磁电机小电容驱动系统

该文提出一种新的有源功率解耦电路及瞬时电压控制策略,基于此构建轴向磁场永磁电机(axialfieldpermanent magnet,AFPM)的小电容驱动系统。该有源功率解耦电路在电网、直流母线之间构建2套功率供给通道,增加了电网脉动功率控制自由度和灵活性。控制解耦电容电压跟踪虚拟直流母线电压脉动量变化,有效抑制电网脉动功率对直流母线电压的影响。将瞬时电压控制策略引入到小电容AFPM电机驱动系统直流母线电压抑制环节,进一步将直流母线电压波动控制在较小的范围内,实现静、动态工况下小电容AFPM驱动系统高性能运行。分析该有源功率解耦电路的工作机理,对其数学模型进行推导,详述电路关键参数的设计思路。最后,通过原理样机验证该解耦电路及对应小电容驱动系统的有效性。

一种新型三相逆变器及其调制技术的研究

提出了一种新型三相不可控整流三相逆变器及仅通过改变相应的调制波来消除逆变器输出电压谐波的重构SPWM技术 ,最后通过仿真和实验比较了新型逆变器及传统逆变器的性能 ,验证了理论分析的正确性 。

前端带小电容整流器的感应电机变频驱动控制

前端由不控整流器供电的感应电机变频驱动系统中,直流侧电容容值高、体积大,从而系统可靠性降低。为了提高系统功率密度和可靠性,设计了一种带小电容二极管整流器供电感应电机变频驱动系统的新型复合控制器,其结构在磁场定向电机模型控制的基础上结合使用了电压矢量边界控制模块,同时还采用了一种无速度传感器控制的转子位置估计算法。此外,还分析了控制算法对电机参数扰动的鲁棒性,并设计了状态滤波器。搭建了1.5 k W感应电机驱动试验平台,并采用20μF容值的电容进行了试验验证,试验结果表明了新型控制器的具有较好的性能。

提高VSC-HVDC系统供电无源网络的传输容量的控制方法

根据电压源换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)系统整流站和逆变站的外部伏安特性,建立VSC-HVDC系统的直流网络等效电路,进而推导出VSC-HVDC系统的小信号模型,通过小信号稳定性分析,获得了VSC-HVDC供电无源网络的传输容量与直流电压、直流侧电容和线路参数之间的关系。并在整流站引入前馈控制以等效增大线路电阻,从而提高系统传输容量。最后,利用PSCAD/EMTDC软件进行了仿真验证,仿真结果表明,在基于电压源换流器的高压直流输电中,直流电压、直流电容值及直流输电线路的阻抗均会对VSC-HVDC供电无源网络的传输容量产生影响,通过引入前馈控制可大幅提高系统的传输容量。

一种基于超级电容器的光伏系统电压控制方法研究

根据超级电容器储能特点,建立了用于独立光伏发电的超级电容器储能系统模型,设计了超级电容器电压控制环节,提出了一种带有超级电容器电压模糊反馈的双环控制策略,通过对开环系统bode图的分析,论证了控制系统的稳定性和动态性能。仿真结果表明,在光伏发电系统受到光照及负载扰动的情况下,超级电容器储能系统可以有效地稳定光伏系统的输出电压,提高系统供电的可靠性和电能质量,并且抑制了超级电容器端电压大范围波动对该系统的影响,提高了超级电容器的利用率。

引线式400V缩体铝电解电容器电解纸选用研究

为满足铝电解电容器的缩体要求,对比研究了使用6种电解纸制作引线式缩体105℃400V68μm铝电解电容器(φ18 mm×25 mm)时的电容器芯包外径、芯包短路、芯组浸渍、一次老化合格情况以及电解纸对电容器电参数和可靠性的影响。结果表明,使用总厚度为60μm的W165-40和W180-20电解纸,并调整浸渍工艺,可使产品具有良好的性价比。

电容电流直接控制的双PWM协调控制策略

在传统的交-直-交双PWM系统中,电动机侧的突变会导致母线电压的波动。为了稳定母线电压,一般在直流侧加入大电容,但是大电容的加入严重影响了系统的动态性能。同时使母线电压不影响系统的动态性,本文给出了一种新型交直交双PWM协调控制策略。通过对直流侧电容电流的直接控制,保证了整流侧的输出电流与逆变侧流入电流平衡。这种方法不仅在稳定母线电压下大大减小了直流侧电容,而且提高了系统的动态性能。为了更加深入地分析双PWM的控制策略,引入了小信号模型对系统的抗扰性和动态性进行研究。

细直径YG5FA硬质合金/45Cr钢储能焊工艺分析

应用微型储能焊机对1.5mm超细颗粒硬质合金YG5FA和45Cr合金钢进行对焊,研究了结合界面的结构特征、组织形态及结合机制,分析了焊接参数对接头质量的影响。结果表明,储能焊能够实现超细颗粒硬质合金的快速凝固焊接,有效防止界面反应,获得的焊接接头组织细小致密,硬质合金组织无粗化迹象。裂纹是硬质合金储能焊接头的主要缺陷,具有典型的脆断特征和延迟特性。焊后进行350℃保温30min的去应力处理,即可有效地预防裂纹的产生。

电容式扭矩传感器的微小电容检测系统设计

针对电容式传感器输出微小电容信号检测难的情况,结合圆容栅扭矩传感器微小电容检测电路中遇到的问题,说明了圆容栅扭矩传感器的基本工作原理,设计了利用LC共振检测微小电容变化的系统。利用LC振荡电路在共振频率附近急剧变化180°的特性,当C的值发生变化时,相位对应的角度会发生比较大的变化,将电容变化转变为对相位差的检测。并在Multisim中对检测系统进行模拟仿真,结果表明:此电路可以达到微小电容信号检测电路检测要求,并可以应用于圆容栅扭矩传感器应用中。

基于超级电容储能的风电场功率调节系统建模与控制

随着风电装机容量的不断提高,风电输出功率的波动性给电网带来的不利影响越来越得到重视。文中介绍一种基于超级电容储能的风电场功率调节系统,利用超级电容器组作为储能元件,平抑风电场有功、无功功率波动,维持风电场输出端电压,降低风电场对电网电能质量的影响。基于功率调节系统的结构特点和工作原理,提出了一种网级控制、超级电容能量管理和变流器控制相结合的控制策略,并建立了变流器的动态小信号模型,进行了环路控制器设计。利用仿真软件PSCAD/EMTDC对系统的控制策略进行了仿真分析,仿真结果验证了该装置具有良好的运行性能。

基于电解电容降压的小容量直流稳压电源

提出了一种基于电解电容降压的小容量直流稳压电源,这种电源结构非常简单,体积小、重量轻、成本低,且具有恒流特性和功率补偿特性,有利于实现电子设备的小型化,提高性能价格比。

有源纹波补偿Buck型LED驱动电路及其小信号分析

针对在大功率LED照明中因滤波电解电容导致的驱动电源与LED的长寿命不匹配问题,提出一种有源纹波补偿的Buck型LED驱动电源。介绍了有源纹波补偿Buck电路的拓扑结构及工作原理,建立了该新型电路的小信号模型。通过对小信号模型进行相关分析,得到了输出电流的表达式,并由此得到了输出电流分别关于输入电压及占空比的传递函数。由传递函数一阶因子的幅频和相频特性分析可知,在设计电路时只要选择合适的参数,就可以将输入扰动完全滤除,使得输出电流为直流。最后通过仿真和实验证实了上述新型电路及其小信号模型的正确性。

基于超级电容储能的DSTATCOM小信号模型及其控制

建立了基于超级电容储能的配电网静止同步补偿器(DSTATCOM/UCES)小信号模型,采用功率前馈解耦的方法,实现了超级电容储能系统侧和配电网静止同步补偿器侧的解耦控制。分别采用单闭环和双闭环的控制方法对DC/DC双向变换器和DSTATCOM控制器进行设计。通过Matlab仿真验证了基于DSTATCOM/UCES可以有效改善配电网中的电压暂降和骤升等电能质量问题,同时也对控制器模型的正确性进行了分析。

面向实时仿真的小步长开关误差分析和参数设置

以固态开关为主要元件的换流器实时仿真是实现VSC-HVDC实时仿真的难点之一。目前电磁暂态仿真程序的理想开关模型因为计算效率的问题很难实现实时仿真。所以电感/电容(L/C)模型由于较高的计算效率而在实时仿真中被考虑采用。该文深入研究使用L/C模型的开关的准确性,证明了小步长算法的可行性。同时,考虑模型暂态误差产生的损耗,提出了完整的小步长模型的参数设置方法。所提出的模型建立在ADPSS上,并与PSACD上的理想模型进行了比较,验证了模型的准确性。

小直流电容三相变换器新型调制技术的研究

为了获得较好的逆变输出电压、较高的功率因数和较小的系统侧电流畸变率,已经采用了诸如可控整流、较大的直流滤波电容、复杂的控制器等手段。本文提出了一种三相带有很小的直流连接电容的变换器且仅通过改变相应的调制波来消除变换器输出电压谐波的可调调制波SPWM技术,并基于DSP对变换器进行了设计和分析。该变换器采用了可调调制波SPWM技术,很大程度上消除了输出电压的谐波,同时减小了直流输出滤波器的尺寸。本文还详细地阐述了三相变换器可调调制波SPWM技术,并对变换器的性能进行了全面的分析。最后通过仿真验证了三相变换器的优越性。