基于SOPC的IGBT开关特性实时仿真系统设计

在电力电子装置的仿真研究中,大功率高速开关器件,如IGBT、IGCT等,因开关速度快且电磁特性复杂,多被当作理想器件处理。尽管理想化后,其作为开关器件的功能并未丧失,但在高频电路中,器件的开关特性对系统影响已不容忽视,这种理想的处理方式忽略了器件开通和关断本身的电磁响应,必然导致仿真的可信度降低。为此,分析了IGBT实时仿真的必要性和难点,提出以单周期时延法为基础的优化实时仿真算法,并基于SOPC技术设计了IGBT实时仿真系统。仿真实验结果表明:该系统能够满足IGBT实时仿真的需要。     

大型复合母排多端口电路仿真模型研究

针对阻感负载模型不能精确反映出吸收电容等缓冲器件对复合母排特性影响的问题,提出了复合母排多端口参数矩阵的建模方法。利用该复合母排多端口电路仿真模型,对并联器件的电流不均度以及吸收电容容值对功率器件过电压性能的影响进行了分析,仿真结果可指导复合母排优化设计及吸收电容的选型。通过对逆变器系统的仿真和试验,对比了中点电流的频谱,验证了复合母排多端口电路仿真模型的有效性。     

铅酸蓄电池充放电参数检测电路的仿真与设计

独立光伏系统铅酸蓄电池充放电参数的检测对于整个系统的能量控制十分重要。介绍了蓄电池充放电参数检测的特点，设计了充放电电压和电流检测电路，并基于saber仿真平台进行了检测电路的仿真，介绍了以ATmega8L单片机为核心的充放电检测系统的原理和软件设计流程。通过试验证明，系统检测误差较小，电路简单，满足了工程控制的需要，能为独立光伏系统蓄电池充放电控制策略提供准确的控制参数。     

一种软启动／软关断电子开关设计

介绍了一种具有软启动／软关断功能的电子开关模块,该电子开关以功率器件BTS555为核心,辅以软启动／软关断电路,可以实现电机类感性负载的软启动／软关断功能,有利于抑制电动机的启动电流,减小供电电网的电压波动,改善供电质量。同时,设计的采样电路可以精确测量电压、电流信号,有利于电网的智能化控制和故障自诊断。     

变极性等离子弧焊换向过程控制方法研究

通过试验证实了变极性等离子弧焊换向过程中存在电弧电流谐振现象,且不同极性的电流谐振峰值不同,依据电弧理论分析发现换向期间等效电弧电阻是一个时变量。对换向电路建模分析和仿真结果表明,在换向期间系统阻尼比为时变量,调整系统阻尼比是降低电流谐振峰值的有效途径。又根据变结构控制思想提出了新的换向控制方法,并重新设计了换向电路,显著降低了电流谐振峰值,改善了大电流焊接时换向器件的工作状态,为大功率变极性等离子弧焊电源的研制和开发提供了依据。     

混合储能系统能量转移双环控制策略

针对混合储能系统精确控制能量转移问题,提出了双环控制策略,即外环采用均衡控制策略,降低蓄电池组的大倍率放电时间和发热量,并保证蓄电池组的一致性,延长蓄电池系统使用寿命;内环采用时序串联控制方法,并分析了传统恒流充电方式由于器件杂散参数偏差导致充电精度低的问题,提出了时序重构方法来消除误差影响,以满足系统快速精确充电的要求。最后,通过仿真验证了该方法的有效性。     

蓄电池在线检测方法研究

在对阀控铅酸蓄电池的性能指标、失效机理、检测方法研究的基础上，通过比较各种检测方法，提出了一种新的蓄电池内阻在线检测方法——四线两端法，阐述了四线两端法的测试原理，给出了该方法在蓄电池在线检测中的检测步骤，同时分析了影响测量精度的主要因素，提出了提高测量精度所采取的措施，并给出系统测量误差。     

高功率电磁环境下C4ISR系统接口电路的阈值实验

采用非接触式电流脉冲注入法,设计了一种通用的接口电路实验模型和测试软件,进行了高功率电磁脉冲对指控系统接口电路的注入损伤实验,测量接口电路耦合电压和耦合电流,并对实验结果进行了分析.实验表明,强电磁能量耦合到电子装备和电气设备内部,可在其接口电路上产生过电压或过电流,从而使设备受到干扰和损伤.     

混合储能蓄电池组放电均衡优化研究

首先,以电磁发射用混合储能系统蓄电池组铅酸电池为研究对象,分析了储能系统放电过程中可能带来的蓄电池组一致性问题;其次,在研究电池模型的基础上,结合蓄电池放电均衡方法,分析了基于电池组容量的均衡指标;再次,针对混合储能系统放电电路的特点,提出了一种以蓄电池组均衡一致性为优化目标的放电均衡策略,改进了放电结构并实现了铅酸电池的放电均衡;最后,对比了改进前后的放电电路并进行了仿真分析,并在混合储能蓄电池组平台上进行了实验,实验结果验证了该放电均衡策略的可行性。     

考虑吸收电路的五电平有源中点钳位变频器电压过零切换策略

五电平有源中点钳位(five-level active-neutral-point-clamped, 5L-ANPC)变频器拓扑结构简单,可直接通过公共直流母线供电,易于实现能量回馈,非常适合用于5～10 kV直流供电的船舶推进变频调速领域。简要介绍了5L-ANPC的主电路拓扑和工作原理,针对5L-ANPC拓扑杂散参数较大的四种换流回路,在兼顾可靠性及适装性前提下,设计了纯电容吸收电路。在上述基础上,分析了设置吸收电路后的5L-ANPC拓扑采用传统电压过零切换策略时存在的内开关管过压问题,并提出一种考虑吸收电路的切换策略,实现了输出电压过零器件安全切换,且避免了电压异常跳变。通过仿真和实验验证了所提考虑吸收电路的输出电压过零切换策略的有效性、正确性。     

一种新颖蓄电池恒流放电装置研究

介绍了一种新颖的蓄电池恒流放电装置,该放电装置摒弃了传统电阻放电思想,采用功率MOSFET作为主要的能量转化器件,提高了蓄电池放电效率,减小了放电装置的体积、重量和成本。为提高该型蓄电池恒流放电装置的工作可靠性和放电功率,采用了多路放电支路并联设计思想,支路间采取了最大电流均流技术, 具有电路结构简单、均流程度高、扩容方便等优点。     

新型SRD软开关功率电路分析与仿真

针对开关磁阻电机调速系统(SRD)电磁干扰及开关损耗大的问题,提出了一种新型并联谐振软开关变换器的电路拓扑。通过在传统公共逆变桥的各相开关上并联一个缓冲电容,并在直流母线上加入一个由两个电感与一个电容为主要组成元件的谐振环节,实现对所有功率开关和谐振开关的软动作。此电路没有采用电感与分压电容中性点连接方式,故不会因中性点电位变化而影响系统可靠性。理论分析及MATLAB仿真结果表明:该电路具有控制简单,母线电压过渡速度快,谐振元件参数小,功率损耗小等特点。     

在线电路测试仪在装备维修中的应用

在线电路测试仪在工业仪器和军事装备的电路测试中应用广泛,其关键技术是利用后驱动技术实现在线元器件的隔离.阐述了电路中器件的常见故障形式,详细研究了后驱动技术的理论和应用,在此基础上,分析了后驱动技术对电子器件安全容限的要求.最后,对在线电路测试仪在装备维修中的应用进行了展望.     

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。     

忆阻器类脑计算芯片研究现状综述

为把握忆阻类脑芯片发展现状并总结其发展趋势,对现有忆阻类脑计算芯片与架构进行了调研,对芯片中所采用的忆阻器阵列结构和集成工艺、前神经元电路、后神经元电路、多阵列互连拓扑结构与数据传输策略,以及芯片设计过程中所采用的系统仿真和评估方法进行了对比分析。总结出当前忆阻类脑计算芯片电路设计仍需解决忆阻器可用阻态少、器件参数波动性大、阵列外围电路复杂、集成规模小等问题,并指出了该类芯片走向实际应用仍然面临着忆阻器生产工艺提升、完善开发工具支持、专用指令集开发、确定典型牵引性应用等挑战。     

主机气囊隔振系统抗冲击设计

为了改善主机的抗冲击性能,首先基于气囊限位装置的动力学模型,理论分析了系统响应峰值随限位器的间隙、刚度参数变化的趋势;然后,采用数值仿真的方法分析了限位器间隙、刚度、阻尼比和橡胶层厚度对主机隔振系统抗冲击性能的影响,并对主机气囊隔振系统的限位参数进行了设计,结果表明:通过气囊隔振装置限位参数的优化设计,可明显降低主机的冲击响应。     

电容器的介质吸收效应对晶体管时间继电器延时精度的影响

目前,机载电气设备及自象动控制装置中,广泛采用RC式晶体管时间继电器,由于介质吸收效应的存在,对于充电电路中积分电容器的起始电位有较大的影响,增加了延时时间误差。本文分析了这种误差的物理现象与估算方法,以及可以采取的补偿线路,文中介绍了有关介质吸收效应测试的初步结果。     

通用型军用蓄电池放电装置设计

针对军用蓄电池种类繁多、放电设备通用性较差的现状,研制了一种能够适应多种军用蓄电池的通用型放电装置。该装置以改进型Boost电路为主电路,应用PI调节和PWM控制技术实现恒流放电。阐述了放电电阻的优化设计方法,给出了设计准则。解决了被放电蓄电池种类多和反接保护的问题。该装置性能稳定,已应用于军用蓄电池的维护保障体系之中。     

高功率全固态微波纳秒级脉冲源的设计与应用

基于雪崩三极管雪崩效应,研制出了一种数千伏、纳秒级脉冲源。其为全固态微波PCB电路结构形式,利用数字电路产生可控重频触发信号,脉冲全底宽度400ps～2ns可调,重频1k～1000kHz可调,脉冲幅度360～2600V可调,峰值功率可达135kW。详细讲述了电路设计、器件选择以及重要电路结构。针对高压窄脉冲引起的特殊问题,提出了新颖的欠电荷充电法以及有效的梳状PCB(印刷电路板)结构。电路性能优良、稳定可靠,已投入超宽带目标探测实验系统应用。     

铅酸蓄电池等效电路模型研究

随着电动汽车等技术不断发展,铅酸蓄电池的应用领域不断扩大。数学模型是铅酸蓄电池 研制和应用中重要的研究工具。概括总结了铅酸蓄电池建模方面所取得的一些成果,并着重讨论了等效 电路模型。同时,也在铅酸蓄电池等效电路模型的研究方向和研究方法上作了一些探索。