杂散参数对T型逆变器IGBT关断电压的影响与叠层母线设计

对T型逆变器的拓扑结构和工作模态进行了分析,得到了逆变器的杂散电感分布和换流回路。通过仿真实验,分析了各分布杂散电感对IGBT关断电压的负面影响和解决办法。根据逆变器母线电容组和功率模块的实际结构,对其叠层母线进行了分组设计,在接口处进行了一体化的优化处理,并采用电磁场软件进行了仿真分析,结果表明:所设计的叠层母线极大地减小了逆变器换流回路的杂散电感。最后搭建了一台基于RB-IGBT的T型三电平逆变器样机,试验结果表明:采用该叠层母线的T型逆变器,开关器件关断电压过冲得到了有效抑制。     

金属类MEMS器件可靠性试验技术研究

针对金属类MEMS机构可靠性水平较低且没有标准化的可靠性试验方法的现状,提出将强化试验方法引入金属类MEMS机构的可靠性研究中．确定强化试验的内容为温度循环、随机振动和冲击试验,并分别设计试验剖面．选取MEMS惯性开关作为典型器件开展试验研究,试验结果表明,所设计的可靠性试验能够有效激发MEMS机构的潜在缺陷,温度应力易引起MEMS器件层间产生疲劳效应,而振动和冲击应力则易引发器件结构性损坏;环境应力对MEMS机构具有疲劳累积效应,经历较多试验类型的样本较经历较少试验类型的样本更容易失效;惯性开关的主要失效模式是分层和变形,这2种失效模式在金属类MEMS机构中具有代表性．     

T型三电平逆变器虚拟空间矢量算法研究

T型三电平逆变器的中点电压不平衡是固有问题,尤其是在调制比较大和功率因数较低时中点电压波动更严重,这会导致逆变器输出谐波增大、开关管电压应力增大以及母线电容寿命降低。为解决该问题,提出在T型三电平逆变器中应用虚拟空间矢量算法,详细分析了虚拟空间矢量算法的扇区判断、区域判断、矢量选取、矢量作用时间计算以及矢量作用时序分配的原则。建立了基于虚拟空间矢量算法的T型三电平逆变器电驱动系统仿真模型,仿真结果表明采用虚拟空间矢量算法能够有效地减小中点电压波动。     

TLC32044I、TLC32044C音频模拟接口组件(1)

TLC32044是个单片CMOS组件,包括了整个A/D、D/A输入/输出系统。它将带通开关电容抗混叠输入滤波器、14位分辨率的A/D转换器、4种与微处理器兼容的串行端口方式、14位分辨率的D/A转换器和低通开关电容输出重组合滤波器等集成于一个组件里。它能提供主时钟输入频率的多种组合。本文阐述了该器件的工作原理和信号特性。     

高速冲击下金属橡胶动态力学特性研究

为探讨金属橡胶在高速冲击环境下的动态力学性能,制备了圆柱实心金属橡胶试件,使用分离式霍普金森压杆(SHPB)开展了金属橡胶的动态压缩试验。分析了金属橡胶动态应力-应变规律,探讨应变速率和弹簧卷外径对金属橡胶的动态弹性模量、动态峰值应力、能量吸收和理想能量吸收效率的影响规律。结果表明,动态应力-应变曲线分为弹性形变阶段、局部塑性变形阶段和破坏阶段,动态弹性模量和动态峰值应力均表现出典型的应变速率效应,且均随弹簧卷外径的增大而减小。此外,随着应变增大,能量吸收性能随应变速率增大而逐渐变好,随弹簧卷外径的减小而逐渐变好。理想吸能效率受应变速率影响很小,但随应变增大而逐渐增高并趋于饱和,其饱和值均大于0.75,弹簧卷外径为3 mm时,金属橡胶的理想吸能效率最优,其饱和值达到0.88,表明金属橡胶材料在高速冲击下有良好的吸能抗冲击作用。     

舰用电液操舵装置液压冲击控制方法研究

为了提高操舵系统可靠性和安静性,以新型电液操舵装置为对象,将装置启停过程精细地分为三个阶段,建立了这三个阶段的液压冲击数学模型.基于数学模型,提出了减小启动阶段液压冲击的"快-快-慢"装置运行控制方法和减小停止阶段液压冲击的"慢-快-快"装置运行控制方法,仿真验证两种控制方法正确有效,可有效降低装置启停过程中的液压冲击...     

基于ANSYS／LS—DYNA的电子装备爆炸冲击振动损伤建模研究

针对电子装备爆炸冲击振动损伤问题，设计了损伤模拟的基本方案；采用ANSYS／LS—DYNA建立了二维“爆炸源-地面-弹性体-电子装备”模型；通过模型试验，获得了与实际爆炸冲击振动特性相吻合的加速度、位移和应力等数据。     

数字交流电源在坦克中的应用

针对坦克中交流电源变流机存在的质量大、噪音大、效率低等不足,研制了一种采用PWM技术的数字交流电源。系统的升压部分采用高频推挽正激变换技术,逆变部分以DSP为控制核心,采用电压空间矢量算法生成SP-WM波形。实验结果表明：所设计的交流电源体积小、质量小、噪音小、效率高、正弦性好,能满足使用要求。     

改善逆变器输出电压波形的研究

在115 V/400Hz逆变电源中,A/D转换器引起的量化误差对系统的影响是造成系统不稳定的主要因素之一.通过对逆变器反馈通道误差的分析,采用全波整流电路对115 V/400 Hz逆变电源中A/D采样电路进行了改进,减小反馈通道误差,使逆变器的稳态电压输出波形质量得到显著改善.     

成果转化

本系统可以制造温度、湿度、振动(含冲击)的综合环境,能模拟产品的起初环境条件。它可以用于各种军品、民品的可靠性鉴定试验、可靠性研制试验、可靠性增长试验、可靠性筛选试验、可靠性验收试验以及其他综合与单应力试验,能满足GJB699MIL—STD—781D,GJB150MIL-STD-810D全部综合环境试验要求。并可作温度、湿度、振动的单应力、双应力试验设备。     

一种高压脉冲电源设计与实验

研制了一台储能为8kJ的高压脉冲电源,该电源主要由高频高压电容充电电源,储能电容器组,放电开关,放电电极和安全泄放装置组成。高压充电电源采用市电通过干式变压器升压,然后全桥整流后向高压储能电容充电,最后通过触发高压空气开关将电容中储能在放电电极处释放掉。高压测量端与控制系统采用光电隔离技术,减小了电磁干扰对控制系统的影响,同时提高了操作安全性。最后对多晶硅材料进行放电实验,结果表明,电极放电可在试样中产生明显的破碎效果。     

多电平D类功率放大器的工作原理

本文介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关型功率放大器,采用单极倍频相移PWM技术,其开关频率是单个单元开关频率的2N倍,总的输出电压波纹小,比较了采用相移PWM技术和位移PWM技术的多电平输出信号的性能特点,分析了级联型多电平D类功率放大器的工作原理,之后研制了一台级联型多电平的D类功率放大器。研究结果表明采用单极倍频相移三角载波PWM法的级联型多电平D类功率放大器具有良好的跟踪性和稳定性。     

层状磁电弹半柱中同轴界面上的裂纹相互作用规律

针对“磁电弹-正交基体-磁电弹”3层半柱结构中2个同轴界面同时开裂的问题,建立了其断裂力学理论模型.运用位错模拟法和Green函数法,推导了裂纹问题的奇异积分方程组,并得到了应力强度因子的数值解.基于参数分析,讨论了层厚和裂纹的环向相对位置对应力强度因子的影响规律,阐明了其中的刚性边界效应、自由边界效应、屏蔽效应和干涉效应,揭示了屏蔽与干涉相互竞争所引起的局部区域内应力强度因子的特殊振荡现象.相关结论可为层状磁电弹智能器件的防断裂优化设计提供理论参考.     

C波段大功率速调管微波源设计

针对传统线性大功率开关调制器难以满足目前微波效应源使用需求的现状,采用多路调制管并联和变压器升压的方法,研究了一种C波段大功率速调管放大器微波效应源,阐述了其设计原理和总体方案,并根据技术指标要求确定了相关电路设计参数,对主要功能电路进行了设计和试验,试验结果证明主要技术指标满足设计要求．     

忆阻器的发展现状与未来

忆阻器是近年来发现的一种新型无源电路元件,具有非易失记忆特性,且在开关性能和工艺尺寸等多方面具有优势,可能成为IT技术新的物理基础。本文概述了忆阻器的研究意义,详细介绍了忆阻器的定义与发展历程,着重从器件制备、表征测试、基于忆阻器的新型计算系统应用等三个方面综述总结了国内外发展现状,并对忆阻器未来发展所面临的挑战进行了展望。研究表明,忆阻器相关研究将为突破冯诺依曼计算机构的限制,研究下一代计算系统奠定扎实的器件与架构基础。     

土中爆炸对埋地管线冲击作用的数值模拟分析

为了研究土中爆炸作用下埋地管线的安全问题,利用AUTODYN-2D、AU?TODYN-3D程序,采用程序提供的流固耦合功能和网格映射功能,对爆炸地冲击作用下埋地管线的变形和破坏问题进行了数值模拟分析,得到不同爆心间距管线的应力峰值.将模拟计算结果和理论计算结果进行了对比分析,结果表明:模拟计算值与TM5-855-1手册理论计算值比较吻合,表明采用数值模拟方法分析爆炸地冲击对埋地管线的作用是可行的,计算结果对地下爆破的安全施工和埋地管线的安全运行具有参考价值.     

坦克火控系统三相交流软开关静变电源设计

采用高频电力变换技术,对装甲车辆火控系统中的36V/400 Hz三相交流供电方式进行了替代研究.试验结果表明,在三相交流软开关静变电源的设计中,引入高频脉冲直流环节可以有效地降低开关器件损耗,减小交流供电装置的体积与噪声,提高电能转换效率.     

发射装备结构支架的拓扑和尺寸优化北大核心

为实现某型发射装备结构支架的轻量化和小型化,在准静态均布载荷作用下对结构支架进行了拓扑优化设计,分析了优化得到的新型结构支架的刚度和重量对各个板件厚度的灵敏度。以板件厚度为设计变量,以结构重量最小为设计目标,对新型结构支架进行了尺寸优化,分析了最优解对设计变量初值的鲁棒性。计算和优化结果表明,在结构刚度不降低的条件下,新型结构支架的重量与原有结构支架相比减小了51%,最大应力降低了49.6%。     

发射装备结构支架的拓扑和尺寸优化

为实现某型发射装备结构支架的轻量化和小型化,在准静态均布载荷作用下对结构支架进行了拓扑优化设计,分析了优化得到的新型结构支架的刚度和重量对各个板件厚度的灵敏度。以板件厚度为设计变量,以结构重量最小为设计目标,对新型结构支架进行了尺寸优化,分析了最优解对设计变量初值的鲁棒性。计算和优化结果表明,在结构刚度不降低的条件下,新型结构支架的重量与原有结构支架相比减小了51%,最大应力降低了49.6%。     

软开关技术对双边LCCL谐振结构的 ICPT系统的影响

为研究软开关技术的应用对双边LCCL谐振结构的ICPT系统特性的影响,首先分析了双边LCCL谐振结构的工作原理,推导出了该结构下逆变器开关管关断电流的完整数学模型;然后,基于该模型设计了一种基于双边LCCL谐振结构的软开关实现方法,该方法通过对初级侧补偿电容的取值进行优化,可分别实现零电流关断(ZCS)或零电压开通(ZVS)两种类型的软开关;最后,仿真和实验验证了所提方法的正确性和可行性,并从功率因数、开关管通态损耗、元件应力和输出电流稳定性的角度对比了两种软开关参数下系统的特性。