高稳定度磁场稳流源综述

针对传统高稳定度磁场稳流源的设计原理、基本性能指标、基本构成以及使用的关键部件,包括基准电压、采样电阻、误差放大器和调整管进行了详细的归纳总结,指出了传统方案中存在的优缺点.最后,根据现阶段能量天平磁场系统稳流源的技术指标提出了一种新型的稳流源设计方案.     

高稳定度大功率开关电源性能参数测量

介绍了重离子加速器磁场系统中高稳定度大功率稳流电源的电流稳定度、电流纹波、效率、EMC等参数的测量方法和仪器 ,并给出了部分电源的测试结果     

高稳定度晶体管稳流源

高稳定度晶体管稳流源的研制工作,是为建立我国弱磁场强度标准而提出的任务。弱磁场强度标准装置主要由一组标准线圈和一组能提供高稳定度电流的电源以及其他一些测量仪器仪表组成,因此,稳流源性能的优劣,直接影响标准装置的精度。本稳流源达到的技术指标如下: 1、最高输出电压:75V 2、输出电流:0～1A 3、稳定度:≤1×10~(-7)(当电网电压变     

低压断路器智能校验台稳流系统的设计

稳定的测试电流是准确校验断路器延时保护特性的基本条件.文章分析了校验台电流不稳的原因,提出一种基于单片机控制的稳流系统,并介绍了实现该稳流系统的硬件组成和软件设计.该稳流系统应用到低压断路器校验台一年多来,电流稳定度小于1%,响应时间小于3 s,提高了校验效率和精度.     

电磁计量标准的新发展

本文回顾了电磁计量标准由实物基准向“绝对测定”的发展历程,并探讨了从光速c、普朗克常数h和基本电荷量e等三个物理常数导出各单位的发展趋势。     

多MOSFET并联均流的高稳定度恒流源研究

提出了一种基于多MOSFET并联均流的高稳定度大电流恒流源研究方案,输出电流最高可达30 A且连续可调,输出30 A时,30分钟内电流稳定度优于5 ppm。文中详细分析了恒流源基本稳流电路的工作原理,并对电路中关键元器件的选型进行了分析说明。通过高精度基准电压芯片和基于大功率精密电阻采样的电流串联负反馈方法提高系统的稳流精度,通过多只功率MOSFET并联均流工作作为调整管,实现了输出大电流的高稳定度,同时对影响功率MOSFET并联工作的因素进行了系统分析。提出的恒流源方案,对高稳定度直流电源的设计具有一定的参考价值。     

基于双电容器耦合和线性补偿的高稳定度平顶脉冲强磁场调控系统分析与设计

平顶脉冲磁场具备脉冲磁场强度高和稳态磁场稳定度高的双重优势,是现代物理科学研究的重要工具。为满足脉冲场核磁共振、I-V测量等科学实验对平顶脉冲磁场高稳定度的需求,该文提出基于双电容器回路耦合放电和线性补偿的平顶磁场调控方案。为此,理论分析双电容器回路耦合放电过程,建立配置主/辅回路电容电压和放电时序的优化方法,基于IGBT有源区的流控特性,设计线性调节补偿回路和前馈反馈相结合的控制器,研制与主磁体解耦的1 T补偿磁体,对双电容器回路耦合放电产生的背景磁场进行高精度调控,最终实现了强度为45.2 T、持续时间为8 ms以及稳定度为0.02%的平顶脉冲磁场,满足相关固态核磁共振等科学实验需求。     

大功率高稳定度稳流电源的研制

本文介绍了一种微波发射管磁场线圈用大功率(60V,600A)高稳定度稳流电源。该电源采用"变压器 斩波器 线性调整"的混合环控制方法,并使用大功率开关器件IGBT作调整管,大大降低了调整管上的功耗,提高了效率及可靠性。文章最后给出该电源的主要性能指标。     

基于重复控制的动态补偿器及其在恒速调节系统中的应用

随位置呈周期性变化的扰动经常存在于恒速调节系统中,限制了系统速率稳定度的进一步提高。该文分析了周期性扰动对系统速率稳定度的影响,提出了一种基于重复控制原理的动态补偿方案,给出了重复补偿器的设计方法和应用条件,并在一高精度转台系统中予以实现,收到了良好的效果,实验证明该补偿方案提高了转台系统的速率稳定度。     

双斜率对数放大电路的设计与应用

自动电平控制(ALC)系统的性能决定了信号源输出功率的稳定度,以及在全部频率范围内的线性平坦度和准确度.本文介绍了源输出功率ALC环路中的对数放大电路的原理及其硬件设计.该电路可以有效地补偿检波器检波电压的非线性,提高源输出功率的准确度和线性度.     

恒流源在高精度数字多用表中的设计与实现

针对高精度数字多用表中的电阻测量功能,设计了一种高稳定度的恒流源.通过分析典型的恒流源的电路结构和工作原理,研究了影响恒流源精度的一些关键因素,提出了恒流源的设计方案,该方案采用由低噪声的运算放大器构成的反馈型电路来设计,给出了具体的硬件原理图.实验结果表明:设计的恒流源能够满足高精度的数字多用表中电阻测量功能应用.该电路具有较小的体积和高可靠性,设计方式灵活,具有很好的使用价值.     

辉光放电光谱仪用高稳定度高压恒流源的研制

直流辉光放电等离子体激发光源工作时需要0.5～1.5 kV的高电压以及5～100 mA恒定可控的电流。放电电流的稳定性对辉光放电光源的稳定工作至关重要,为此,研制了一种用于辉光放电光谱仪的高稳定度高压恒流源。该恒流源用于驱动Grimm型辉光放电光源对样品进行溅射和光谱激发,恒流源采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和高精度低漂移运算放大器,结合电路图介绍了其工作原理及过压、过流、过热保护措施。经实验验证,恒流源输出开路电压为1.1 kV,输出电流为0～100 mA连续可调,该恒流源的输出电流稳定性高,保证了辉光放电光谱仪样品成分分析的精密度,其负载调整率和输入电压调整率均0.05%;此恒流源驱动Grimm型辉光放电等离子体激发光源对金属样品溅射效果良好,给出了溅射坑表面形貌图以及显微照片、溅射速率。对GBSA6800x不锈钢标样中的Cr、Cu、Al、W元素测试结果相对标准偏差(RSD)2.5%。     

ICPT系统原边恒压控制及参数遗传优化

针对感应电能传输系统原边串联–副边并联的拓扑结构,发现利用传统原边电流恒定的控制方式在负载变化时不易实现输出稳压,因此提出一种简单的基于原边电压恒定来实现输出稳压的方法,研究了其适用的约束条件。针对ICPT系统多参数多约束的特点,引入遗传算法对系统的参数进行优化设计,利用动态函数改进适应度函数定标及变异算子提高算法性能。仿真和实验结果表明:输出电压在大范围负载切换中具有良好的稳定性,原边电流能够根据负载需求自适应变化;系统实现了低成本、低开关损耗设计,且参数均达到设计要求。证明了原边恒压控制及参数遗传优化的有效性。     

基于功率MOS管恒流源电路的研究

介绍了几种基于功率MOS管的恒流源电路。较详细地分析了各种恒流源电路的工作原理及其应用特点,并结合实验结果分析各恒流源的相对稳定度和精度,指出其优缺点以及各自应用范围。     

变负载无线充电系统的恒流充电技术

基于磁耦合共振原理,设计了一套采用平板磁心结构的变负载恒流充电无线电能传输系统。利用等效电路模型分析影响传输功率、系统效率和充电电流的主要因素。根据超级电容恒流充电过程中等效负载电阻动态变化规律,采用不同阻值的功率电阻模拟其充电特性。首先,分析二次侧Buck变换器对充电电流的调节作用,得到占空比与充电电流的关系,采用PI控制算法实现变负载的恒流充电;其次,通过理论分析和仿真实现磁耦合机构参数优化设计;最后,搭建系统实验平台对系统设计方法进行验证。在传输距离为15cm且负载电阻为0.5~5?时,实现29A的恒流充电。当负载电阻为3.2?时,系统效率和传输功率分别为87.7%和2.58k W。     

高稳定性数控恒流源设计

在阻抗的测量过程中,为了提高测量的信噪比,通常需要使用高稳定性的恒流源,同时为了扩展测量的范围,也需要对恒流源进行控制调节,因此本文提出了一种高稳定性数控恒流源的设计方法。本文的恒流源通过对采样电阻端的电压进行差分放大反馈,一方面降低了共模噪声的干扰,提高了反馈精度,另一方面也降低了采样电阻端的热耗,为整个恒流源的长时间稳定性提供了保障,并且通过DAC可以实现对电流的线性调节。经过长时间的测试,该恒流源的输出电流的纹波小于0.1 mA,不同电压下理论电流与实际电流误差在千分之一左右,具有较高的稳定性以及高的控制线性度等特点。     

一种新颖的全数字式双向恒流源电路的设计

针对采用蓄电池作为后备电源的系统,设计出一套新颖的双向工作恒流电路。该电路既可实现蓄电池对低压负载的大电流放电,又可以对蓄电池本身进行恒流充电。同时,本文提出了一套全数字化控制方案,不仅实现了双向电路的恒流控制,而且对蓄电池本身进行了能量管理,使电路具有浮充和欠压保护等功能。另外,通过软件编程,采用数字控制可以很方便地实现电路的恒流、恒压、恒功率等控制功能,从而使电路具有很强的实用性。实验采用TI公司的F2407ADSP芯片作为控制核心,结果表明,该数控电路具有很好的恒流效果,可以用于电力、通讯系统的后备电源中。     

Persistent Current Analysis of Superconducting Coils in an Electrodynamic Suspension System

In a superconductive electrodynamic suspension system, superconducting coils experience a space harmonic magnetic field generated by induced current in the levitation coils installed along the guideway. Current in a superconducting coil varies to keep the total magnetic flux constant when the coil is exposed in an external magnetic field. However, superconducting coil current was treated as constant in the conventional analysis because the electromagnetic forces can be estimated easily. The purpose of this paper is to determine the behavior of the persistent current in making reliable and tough superconducting magnets. A simple method to analyze fluctuating persistent current in a superconducting coil is proposed first. Calculated results for the normal running condition showed that the fluctuations of persistent current are less than 1 percent of the initially excited current for the sidewall levitation system, and less than 2 percent for the ground levitation coil system. Even when the null flux guidance cable is short-circuited, the fluctuation is less than 5 percent. Considering that the magnetic shield effects by the conductive cryostat vessels were neglected in this analysis, the fluctuating magnetic field by levitation coils will never affect the stability for a superconducting magnet.     

可控恒流源设计与制作

恒流源在现代检测计量以及节能环保等热点领域中发挥着重要作用,从可控恒流源系统的整体方案设计,到各模块电路设计、原理、特点及参数选择进行了分析讨论和实践,并且分析了影响恒流源技术指标的因素及解决办法;说明了采用单片机实现连续输出与脉动输出的控制思路,同时提供了软件编程的框图。     

定电压与预测型定关断角控制对HVDC小干扰稳定性的影响

定电压控制和预测型定关断角控制是高压直流（HVDC）逆变站常规的控制方法,合理整定控制器参数可提高交直流系统的小干扰稳定性。文中首先基于开关函数法建立了基于电网换相换流器的高压直流（LCC-HVDC）系统的小干扰动态模型,将其动态响应与电磁暂态模型的动态响应进行对比,验证了小干扰动态模型的正确性。接着,采用特征值及其灵敏度方法分析了LCC-HVDC系统的振荡模式和阻尼特性,对比分析了逆变侧采用定电压控制和预测型定关断角控制时,换流站控制器参数以及交流系统短路比对系统稳定性影响的异同。最后,整定了能维持系统稳定运行的控制器参数稳定域,并通过PSCAD/EMTDC仿真验证了稳定域的正确性。