Simulink在电路分析中应用

简要介绍了Matlab语言中Simulink工具箱的特点和用途,说明了其与电路分析和计算有关的Simulink、SimPowerSystems和Extra Simulink等库集。以电路课程中直流稳态电路、暂态电路和正弦稳态电路中的具体电路为例,探讨了如何利用Simulink建立电路模型、进而分析和计算电路的方法,其中包括对直流电阻电路求取电流,对含电压控制电流源(VCCS)的电阻电路求取电压、电流和独立电流源功率等,对一阶电感电路求取电感电流和电压源电流,对正弦稳态电路求取支路电流、电容电压和电源产生的复功率等,并总结出了一些使用技巧和具体方法。所得仿真结果与理论分析一致,为Simulink应用于电路课程的计算机辅助分析提供了参考。     

基于雪崩三极管的高重频高压纳秒脉冲产生方法综述

激发大气压脉冲等离子体通常对施加脉冲的要求是k V级幅值、ns级前沿和宽度、k Hz级重复频率,尤其要求脉冲前沿和宽度尽量小,雪崩三极管脉冲产生电路非常适合于这样的要求。本文综述了基于雪崩三极管的脉冲产生方法。首先介绍了雪崩三极管的基本原理和研究概况,进而介绍了多管串联电路、多级Marx电路、多管并联电路以及脉冲截断电路四种典型电路结构的研究现状,分析了各电路的性能特点,并以多级Marx电路为例理论分析了影响输出脉冲幅值、前沿、后沿、脉宽、重复频率、效率和稳定性等参数的关键因素。最后介绍了多管串联Marx电路、多管并联Marx电路以及多路Marx并联电路三种组合型脉冲产生电路的研究进展,并对基本原理进行了分析。     

平稳电路的分类与旋量法解算

在电路模型中,平稳电路最为基础、应用最为广泛,但其中相量的概念较为抽象,是电路分析的难点。分析了平稳电路的基本原理,对平稳电路进行了完整分类,定义了旋量法的概念,提出了采用旋量法分析单相平稳电路、两相平稳电路和三相平稳电路的方法,统一了直流、元谐、简谐、多谐与交直流组合基础物理量的表达式和分析过程,建立了较为完整的平稳电路分析体系。     

JGD24-5型固体式限时保护继电器的设计

文章给出了JGD24-5型固体式限时保护继电器的主要技术指标,介绍了该类产品的设计方法,重点介绍了输入电路、延时滤波电路、限时保护电路、隔离电路、驱动电路和串联输出电路的设计,并给出了一些重要参数的计算方法。     

大功率岸电电源的研制

介绍了岸电电源的优点和工作原理。详细叙述了该装置的主电路、控制系统结构,以及主电路关键参数的设计。给出了主电路、驱动电路和保护电路的设计原理及200kVA岸电电源的主要技术指标。     

一种新型的LED电路拓扑结构及其控制方法

针对传统的LED灯整流电路的滤波电容使整流前端的交流输入电流波形变成尖脉冲,造成功率因数低、谐波成分增加等问题,提出了一种新型的AC LED变换器拓扑电路。分别对Buck PFC功率因素校正电路和LCC电路进行了详细的分析。分析了Buck PFC电路的工作原理、开关管工作频率和电容值的大小,同时理论和仿真分析了半桥电路的工作原理和参数值的选择。最后通过实验验证了该电路拓扑结构能提高功率因数。该电路拓扑结构能克服传统整流电路由于后端电容造成控制器使用寿命和谐波成分减小等问题。     

JGY24-150型大电流直流固体继电器的设计

文章给出了JGY24-150系列大电流直流固体继电器的主要技术指标,介绍了该类产品的设计方法,重点介绍了输入电路、延时电路、隔离电路、驱动电路和输出电路的设计,并给出了一些重要参数的计算方法。     

基于单相电路瞬时功率理论的有源电力滤波器谐波电流实时检测方法

基于单相电路瞬时功率理论,提出了单相电路谐波电流检测方法,并进行仿真和实验,进而得到了三相电路谐波电流检测方法。三相电路谐波电流检测方法的各相谐波电流检测电路相互独立,互不影响,它不仅适用于三相对称电路,而且适用于三相非对称电路,它具有普遍的适用性。该方法具有电路结构简单、计算量小、实时性好、稳定性好、可靠性高等特点。     

配电网静止同步补偿器的驱动与吸收电路设计

配电静止同步补偿器(DSTATCOM)的可靠性与主电路功率开关器件的驱动和保护密切相关,DSTAT-COM运行中的诸多故障很大程度上与主电路功率开关器件有关。为了使功率开关器件稳定、可靠的工作,讨论并设计了DSTATCOM主电路功率开关器件IGBT的驱动电路和吸收保护电路。驱动电路采用集成智能驱动模块2SD315A,该模块集驱动、隔离、保护为一体且结构简单、功能强大、使用方便,非常适合于实际装置的开发。给出了利用2SD315A设计驱动电路的详细过程并为2SD315A设计了可靠的上电复位电路吸收保护电路采用RCD型电路,介绍了RCD型吸收保护电路的工作原理。根据RCD型吸收保护电路的工作原理和吸收保护电路安全可靠工作的目的建立了电路参数优化设计的数学模型。该模型中以功率开关器件承受的浪涌电压最小、放电时间常数最小和投资成本最小为目标函数。然后通过并行自校正多目标遗传算法优化吸收保护电路参数,给出了一个设计实例。实验装置的实际运行证明:所设计的IGBT驱动保护电路性能优良、可靠性高,对其它同类型的电力电子装置有较好的借鉴作用。     

新型双功率MOSFET管谐振驱动电路

提出一种新型双功率MOSFET管互补谐振驱动电路,对电路的工作原理、性能特性和关键电路参数设计进行分析,并建立仿真和样机实验。该驱动电路由1个变压器和6个半导体器件组成,类似反激变换器的电路结构,并且以谐振方式工作。理论分析表明,该电路具有拓扑结构和控制简单、驱动损耗低、驱动速度快、驱动电路中的开关管实现了部分软开关等优点。仿真和实验结果验证了理论分析。     

短路电流计算程序的开发与仿真

电气设备和载流导体的选择、继电保护、自动装置的整定、限制短路电流措施的确定都需进行短路电流的计算。电力系统短路电流有单相短路、两相短路、两相接地短路和三相短路之分,文章对同一点发生各种类型短路故障的短路电流进行了仿真与分析研究,在传统的基础上进行编程计算,并用MATLAB进行仿真验证。     

一种新的合成试验回路

对于超特高压断路器容量试验,传统的电流引入合成试验回路由于自身的局限性已无法满足标准要求。针对这一问题,提出了一种新型合成试验回路。介绍了该试验回路的工作原理,分析了回路的等价性。特高压断路器试验结果表明,该回路具有足够高的试验等价性,可以满足特高压断路器的开断试验要求。     

超声波功率萃取系统电路设计

介绍了植物活性成分的超声波功率萃取系统电路的设计过程,该功率萃取系统电路由4部分组成,电压变换(整流和滤波)电路,信号发生电路,驱动电路,匹配电路。最后讨论了超声波功率萃取系统电路的应用,对中药葛根素进行20分钟萃取,一次萃取率达98·3%。     

基于ZVS PWM的小功率车用电源功率变换器设计

为使电源小型化、提高开关频率和电源效率,在基于软开关脉宽调制技术上针对小功率车用充电电源功率变换电路进行设计与仿真。主要由MCU电路、驱动电路、功率变换电路、整流滤波电路以及反馈电路等构成。通过在变压器原边与谐振电感间增加两个箝位二极管来抑制电压尖峰,在原边交流侧增加了隔直电容,以防止由桥臂不对称导通时间引起偏磁问题,副边采用全波同步整流技术。采用反馈系数可调的电压电流双闭环控制使系统更加稳定,并对电路关键参数进行设计。最后,通过Saber开关电源仿真软件对电路进行仿真分析。     

一种超宽输入范围的开关电源的设计

介绍了一种基于升压电路和反激电路的超宽输入范围的开关电源电路.其中升压电路采用PFC控制芯片实现,反激电路采用TOPSwitch控制.在输入电压较低的情况下,采用先升压再DC/DC变换的工作模式;在输入电压较高的情况下,直接采用DC/DC变换的模式.两种模式的切换采用迟滞比较器进行控制.实验结果表明,当输入范围达到交流...     

双输出端口LLC电路及其控制技术研究

新能源汽车的车载充电机和DC/DC大多都是独立运行。基于一个变压器控制双输出端口的思想,设计了一种带LLC谐振电路双输出端口的充电机,其包括原边侧转换电路、副边侧第一转换电路、副边侧第二转换电路、以及连接这3个电路的变压器。原边转换电路连接外部电源,副边第一转换电路连接高压电池,副边第二转换电路连接低压负载。通过采样,获得副边第二转换电路的输出电压和输出电流,并与基准值比较和补偿,最终实现控制原边转换电路中开关管的通断时间;采样原边转换电路输出电流,经过零检测计算出过零延时,控制副边第二转换电路中整流开关管的通断时间。基于对该技术的研究,研制了一台6.6kW LLC谐振变换器的样机,并采用双闭环控制策略,仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。     

一种新的特高压断路器合成试验回路

特高压断路器试验方法的研究是特高压输电工程发展的基础。该文根据合成试验回路的基本原理，提出了一种新的适用于特高压断路器大容量试验的新型合成试验回路。给出了该试验回路的详细拓扑结构，介绍了回路的工作原理。根据描述开断电弧特性的麦依尔(Mayr)方程，建立参数化的PSCAD电弧电阻模型。在此基础上，对回路的开断试验过程进行仿真，得到了T100试验时的电流电压波形。对暂态恢复电压、电流过零前的变化率等进行分析，并与ABB的增强型并联引入回路(EPIC回路)和IEC试验标准进行比较。结果表明，该回路可以满足特高压断路器的开断试验要求，并具有足够高的试验等价性。     

降栅压技术在MOSFET驱动中的应用

为在短路发生时有效保护金属氧化物半导体场效应管(metal oxide semiconductor field effect transistor),在60V/10A固态功率控制器的驱动电路中,设计降栅压短路保护。通过与MOSFET反串的二极管检测短路故障,一旦发生短路,启动短路保护电路,快速降低MOSFET栅源极电压至其开启电压附近,以增大MOSFET漏源极电阻并使其可控,设计电容放电时间,即可按一定速度关断功率管。仿真和实验结果表明,降栅压短路保护技术能在短路发生时迅速关断MOSFET并在关断过程中起到限流、抑制di/dt、增强抗干扰的作用。     

高压IGCT缓冲电路的仿真与实验研究

针对6kV/1000kW高压变频器中集成门极换流晶闸管(Integnated Gate Commutation Thyristor,简称IGCT)的串联缓冲电路进行了设计.在分析串联缓冲电路的同时,计算了吸收电容和吸收电阻的取值范围.而后,对缓冲电路进行了PSIM仿真和试验,通过仿真和试验波形的比较,验证了缓冲电路的工作效果.结果表明,吸收电容和吸收电阻的取值合适,能够对IGCT起到很好的保护.