模拟电路故障的诊断及测试技术

电子技术的飞速发展,致使仪器仪表以及电子系统的结构愈发复杂,这种情况不仅包括电子元件数量的显著提升,同时也集中体现在其电路的高度密集上,在这种背景下电路运行的维护工作势必会大大提升。本文通过对模拟电路故障,以及模拟电路故障诊断中存在问题的阐述,对比分析了传统模拟电路故障诊断方法及检测技术和现代模拟电路故障诊断方法及检测技术。模拟电路存在故障是影响整个电子设备正常工作的关镑陛因素。在现在的电子设备运行中存在诸多的故障,若没有正确的诊断方法,会直接影响整个电路的安全运行。本文主要阐述了模拟电路故障定义、模拟电路故障诊断中存在的问题,并对传统的模拟电路故障诊断方法及检测技术与现代模拟电路故障诊断方法及检测技术进行了对比,明确了其中的原理及局限,在了解局限的基础上进行完善,我国电子设备技术定能走向新台阶。     

核方法及其在模拟电路故障诊断中的研究进展

模拟电路故障诊断对电子设备的可靠性具有重要意义.由于模拟电路响应的连续性、非线性和元件参数容差的存在以及模拟电路故障形式的多样性和复杂性,使得模拟电路故障诊断一直是电路研究领域的热点与难点问题.首先对传统故障诊断方法和现代故障诊断方法的基本原理进行了介绍,并对以上方法的特点和不足之处进行了总结与分析.此后从基本原理、研究现状等方面对基于核方法的模拟电路故障诊断进行了详细的介绍与分析.最后对核方法应用于模拟电路故障诊断方面时存在的问题及发展方向进行了探讨.     

基于倒谱和决策树的模拟电路故障诊断

针对非线性模拟电路故障诊断中参数型故障元件定位的难题,提出一种结合倒谱和决策树的模拟电路故障诊断的方法。首先对采集到的模拟电路离散电压信号进行倒谱变换;然后对变换后的数据进行小波分解并提取相应子频带的能量谱,将提取的能量谱作为对应模式的故障特征;最后利用决策树的分类功能对电路的模式进行判断。仿真结果表明,有效地提取了模拟电路不同模式的故障特征,提高了模拟电路故障诊断的效果。     

模拟电路统一软故障诊断的研究

在模拟电路故障诊断的诸多方法中,模拟电路统一软故障诊断方法成为新的研究热点。从模拟电路统一软故障诊断方法的提出,到模拟电路统一软故障诊断方法的改进,将其与基于多种方法融合的模拟电路软故障诊断方法做了比较。最后重点分析了模拟电路统一软故障诊断的研究现状和存在的不足,基于实用化的角度,从统一的模拟电路故障诊断的功能模块划分原则和方法、通用的模拟电路故障可诊断性分析方法、通用的模拟电路模块化分级诊断软故障诊断方法、统一的诊断效果评估指标4个方面指出了模拟电路统一软故障诊断的发展趋势。     

本质安全电路模拟储能元件潜在危险性分析及其本质安全判据

对于本质安全电路,如果电路中含有有源阻抗变换电路,在判断电路的本质安全性能时,不仅要考虑实体电感和实体电容的作用,还要考核模拟电感和模拟电容的影响。该文在分析模拟电感和模拟电容的基本原理和端口特性的基础上,通过分别计算实体储能元件和模拟储能元件的能量,对其"潜在"的危险性进行了量化和分级。并在此基础上,从本安电路的防爆安全性出发,利用评定本质安全电路安全性的参考曲线和数据,建立模拟电感和模拟电容电路本质安全性能评价判据,以达到正确评估模拟元件对本安电路防爆安全性影响的目的。     

基于PROTEUS的触摸开关研究

以模拟电路触摸开关为例,一方面分析了电路的工作原理、电路特点;另一方面借助软件PROTEUS,仿真了电路的工作情况,加深了对该电路的进一步了解,彰显了软件仿真的强大功能和直观性,对模拟电路及PROTEUS软件仿真的学习具有一定的指导意义.     

模拟电路理论与实验教学模式的改革与探索

基于传统电路理论与实验教学模式,针对已存在的问题,提出了优化模拟电路理论与实验教学的课程体系,调整了模拟电路实验的教学方法,更新了实践教学的教学手段和教学方式。另外,结合当前的仿真软件及科研条件,对如何培养学生的创新能力进行了改革与探讨。这对提高模拟电路教学质量具有重要意义。     

一种模拟电路功能模块故障诊断的方法

针对实际电路中以模块化的形式实现特定应用功能的模拟电路,按功能进行分类,从实用化的角度研究了其功能故障的诊断方法。以空间电子仪器测试系统中的综合信号处理电路为应用背景,研究了模拟电路模块划分原则和方法,提出了一种模块化功能故障检测方法,并构造了模拟电路第一级功能模块字典;基于测前迭代仿真的通用模拟电路故障诊断方法,通过改进提出了"6点5段式"模拟电路测前迭代仿真方法,并构造了功能模块电路的第二级故障字典,在功能模块故障检测的基础上实现了故障元件的定位和参数区间识别。最后,通过仿真实例验证了该诊断方法的有效性,为模拟电路故障字典法在空间电子仪器模拟电路中的故障诊断实用化奠定了基础。     

基于BP算法的模拟电路故障诊断

文中就BP神经网络的学习算法进行了分析,使用PSPICE软件对电路进行仿真,在此基础上建立了模拟电路的BP神经网络故障字典库。通过查阅字典库实现模拟电路的故障诊断。指出了BP神经网络在模拟电路故障诊断过程中存在的网络泛化性能差的问题,并提出了解决办法。经过仿真实验验证,这种方法用与模拟电路故障诊断相结合能够提高神经网络检测故障的智能性,提高故障诊断的准确性,结果较好,具有一定的应用价值。     

模拟电路层次聚类故障分析与马氏距离故障诊断

基于聚类分析与马氏距离,提出了一种模拟电路故障分析与故障诊断的方法。首先简述了层次聚类分析与马氏距离的基本原理。然后通过一个模拟电路故障诊断实例,验证本文的有效性。首先给出一个模拟电路图,对该电路的常见故障状态进行仿真,获取将来进行聚类分析与故障诊断的样本。然后对采集的样本进行聚类分析,验证聚类算法对各种故障分类能力,并且计算各类故障的样本平均值。最后随机仿真一种故障,计算当前电路状态与各类故障之间的马氏距离,实现模拟电路的故障诊断。实例表明,本方法能够准确清晰地辨别模拟电路的各类故障,仅需少量样本即可获得各种状态的典型参数,对模拟电路进行客观有效的故障诊断。     

基于FPGA控制的多电平电压质量调节装置研究

研究了基于4 H桥级联9电平结构的电压质量调节装置,采用现场可编程门阵列和数字信号处理控制,针对电力系统中出现的各种电压质量问题,提供了综合的解决方案。该方案能够对电力系统中发生的电压暂升、电压暂降、电压谐波、电压波动等问题进行复合补偿,从而保证系统的电压质量。最后设计研制了0.1 MVA/400 V低压样机,对于各种电压质量问题进行试验,并对数据结果进行分析,结果表明本装置可以有效补偿各种电压质量问题。     

微功耗交流稳压器

微功耗交流稳压器采用极简单的电子电路和稳定直流电压的方法,实现了对交流电压的稳定或调整,可稳定交流大功率或电力电源;该交流稳压器最大特点是,不采用工频变压器或工频电感,主电路不采用PWM脉宽调制,不产生EMI干扰,因此功耗极小而寿命极长,输出正弦波不失真,效率高达99.5%,安全可靠,节能环保,电路简单,成本低,制作安装容易。     

微功耗直流稳压器

微功耗直流稳压器采用电压切割和电压补偿的方法,实现了对直流电压的稳定或调整,该直流稳压器最大特点是,主电路不采用PWM脉宽调制,不产生EMI干扰,因此功耗极小而寿命极长,输出直流电压调整率高,效率高达99.5%,安全可靠,节能环保,电路简单,制作安装容易,其成本、体积、重量、功耗都是传统直流稳压器的十分之一。     

电压稳定研究述评

对国内、外电压稳定研究的现状做了概述,内容涉及到电压稳定研究的必要性、工业界的需要、模型与仿真、不稳定机理、防范措施和解析工具等,其中特别突出了对于与电压稳定性相关的安全性评估中的计算机方法和实时方面的问题。力求使读者掌握关于电压稳定研究的总体框架,并使一些重要概念清晰化。进而在此基础上指明了一些有待研究的方向,特别是紧密围绕工程需要的研究方向。     

静止无功发生器在电压不平衡下的工作特性及其对不平衡电压的补偿

电网电压不平衡对并网的电力电子装置有着十分重要的影响.本文详细分析了采用传统控制方法时静止无功发生器(SVG)在电网电压不平衡下的工作特性.为了降低不平衡电压对SVG的危害及其对负载的影响,在SVG补偿无功的基础上,提出一种多目标补偿控制策略.当电网电压严重不平衡时,SVG就从补偿无功的功能切换到补偿电压不平衡的功能,扩展了SVG的功能.仿真和实验结果验证了该方法的正确性.     

继电保护交流电压切换原理改进的几种建议

在湖南省电力系统双母线接线方式中,因为设计原理的原因会发生因直流失压导致交流小母线失压的情况,为此简单介绍此种电压互感器二次切换原理,并提出几点改进建议。     

1000 kV荆门变电站主变压器第三线卷额定电压选择及低压无功补偿设备配置

根据无功就地平衡的原则和投切无功补偿设备时对电压波动的限制要求，确定了1000 kV荆门变电站低压无功补偿设备的容量和分组方案。在此基础上，为保证低压设备运行的安全及灵活性，根据有关设计规程，结合工程实际经验，提出了主变压器第三线卷额定电压、低压电抗器和低压电容器的最高运行电压和额定电压。研究结论已作为特高压输变电设备研制和开发的重要技术依据。     

A Method for Reducing the Dead‐Time Voltage and Impedance Voltage in a Series Voltage Compensator

Many research groups are developing series voltage compensators. In a series converter, since a transformer is used in series in the power system, the power system current flows into the voltage source inverter through the transformer. The inverter current, which is determined by the transformation ratio, gives rise to an error voltage that consists of a dead‐time voltage and an impedance voltage. The error voltage is generated even when the reference voltage is zero. This paper describes the mechanism by which the error voltage occurs and proposes a method for reducing the error voltage. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 186(3): 85–93, 2014; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.22333     

串联型电压暂变补偿新拓扑及其控制方法研究

提出了一种简化的无变压器无储能电容的串联型电压暂变补偿主电路拓扑,并分析了其控制策略。新拓扑可使电路体积减小,成本更低;通过微调指令电压与负载电流的夹角可以达到控制母线电压幅值的目的;通过给指令电压施加一个微小的直流偏移电压,可以达到控制直流上、下母线电压的平衡的目的。介绍了改进的简化主电路拓扑,详细分析了其工作原理和控制方法。仿真结果验证了该方案的可行性和分析的正确性。     

火电机组辅机变频调速系统低电压穿越测试

为了准确分析火电机组变频调速系统的低电压穿越能力,避免火电机组一类辅机（如给煤机、给粉机、空气预热器等）变频调速系统发生短时（小于5 s）电压暂降或中断供电造成设备损坏、机组停机或机组输出功率大量下降,提出了2种利用电压暂降发生器对火电机组辅机变频调速系统进行低电压穿越测试的原理和方法,通过对比分析研究,为变频调速系统改造前的低电压穿越能力实测和改造后的验收试验提供了理论参考,实践结果证明了该方案的可行性和正确性。