电磁管道抗垢装置的功放及回馈电路关键技术

分析比较了超声波防垢、机械去垢、管道化学酸洗、管道高压水射流清洗和电磁防垢的方法和效果。利用电磁防垢的防垢、除垢、杀菌和灭藻的功能原理,研制了嵌入式音频电磁共振管道抗垢装置。音频功率放大器件是装置的关键部分,既保证了足够的功率输出,又具有短路保护和过热保护作用。电路设计上,根据推动负载线圈功率信号的特点,将常规的线性功率放大电路改进成比较开关电路,有效降低了功放芯片的自身损耗。装置还通过线性光耦回馈负载线圈上的信号,进行峰值检测,经过微处理器运算后输出最佳频率,优化了管道抗垢去垢功效。     

高频电磁抗水垢系统的研制及应用

基于水垢的形成机理以及高频交变电磁场对加热过程中水中结垢晶体的影响,设计了一种电磁抗垢装置.首先,采用仿真软件模拟高频电磁场方波信号发生电路,对主要参数进行调整;然后,根据电磁场分布理论分析,计算了螺旋管式绕制线圈的电磁场能量,并在此基础上不断调整系统共振频率设计出共振螺旋线圈实物,并根据电路实测信号进行微调;最后,对整个装置施加激励源,观察加热水体在施加高频交变磁场前后的结垢程度,验证了理论分析的正确性.并设计两种不同的螺旋管式绕制线圈,验证了对电磁场能量分布计算的正确性.同时在测试过程中,在已有研究资料的基础上,结合水输送装置机理,对高频电磁场方波信号的参数进行固化,得到合适的方波幅值和频率,实现该装置的最优抗水垢状态.     

低频电磁的管道内检测器跟踪定位技术

针对管道内检测器在运行过程中的跟踪定位问题,提出了基于低频电磁的管道内检测器跟踪定位方法,分析了低频磁信号传播特性和发射线圈磁场分布特点,设计了搭载在管道内检测器上的低频磁信号发射机和手持式低频磁信号接收机.采用高磁导率坡莫合金管作为发射线圈磁芯,减少了涡流损耗,采用串联谐振提高了发射效率;设计感应式接收线圈,通过并联谐振提高了信号接收范围和信噪比.结果表明,该跟踪定位系统具有良好的稳定性和可靠性,接收信号具有对称特性.在实际工程应用中,该系统有效定位距离可达8 m,提高了管道内检测器跟踪定位范围.     

同步发电机带恒功率负载稳定性分析

针对同步发电机带恒功率负载的系统稳定性问题进行了研究.说明了交流恒功率负载和直流恒功率负载的不同,给出了交流恒功率负载的小信号模型;在忽略阻尼绕组和电枢绕组中诸变压器电势的前提下,推导了同步发电机带恒功率负载系统的小信号传递函数,在此基础上得到系统的稳定工作条件;推导出同步发电机带恒功率负载系统精确状态空间方程,并利用Matlab绘制出不同负载情况下系统的稳定工作区域.得出结论:恒功率负载会导致同步发电机系统运行不稳定,提高系统输出电压和在一定范围内增加输出滤波电容值都可以使系统稳定件得到有效改善.     

车载传感器压电和电磁混合式自供电技术

研究了一种用于车载传感器自供电的压电和电磁复合式能量收集技术,给出了系统的数学模型,分析了系统共振频率与系统结构参数的关系,设计了一套压电和电磁复合式能量收集装置.实验结果表明,数学模型基本反映了系统的输出特性,在共振频率为18 Hz,加速度为0.5 g时,复合式能量收集装置的最大负载功率为3.75 mW,相比于采用单一电磁技术时的最大负载功率3.2 mW增加了17%.     

瞬变电磁法小线圈装置过渡过程影响研究

接收线圈分布参数对早期瞬变电磁信号影响严重,导致信号的有效采样时间起始点后延,丢失浅层探测信息。本文比较了过渡过程影响下的视电阻率误差,并描绘视电阻率误差随接收装置半径变化曲线。结果表明,在相同有效接收面积的前提下,选择不同半径的接收装置对视电阻率计算会带来不同程度的影响,解决工程实际中接收线圈最佳半径设计问题。     

高效电磁式振动能量收集装置的设计

为了提高能量收集效率,降低装置复杂度,便于工业制造,提出一种新型方形振子电磁振动能 量收集装置．该装置形成了闭合磁路能量转化效率高;同时使用方轴固定振子振动路径和磁轭对称 放置的方法消除振子运动中的定位力;装置中永磁体、线圈位置固定,提高了装置的使用寿命．通过 Ａｎｓｏｆｔ　Ｍａｘｗｅｌｌ静态仿真,分析了气隙宽度、导磁材料相对磁导率和振子齿的厚度对铁芯中磁感 应强度的影响,得出参数的最优值．利用动态仿真,得出优化后的装置单个线圈可产生１．２Ｖ的感 应电动势,空载时最大功率为４７４．１ｍＷ,带负载时最大有效输出功率为１１８．５ｍＷ,可以为多数低 功耗无线传感网络节点供电．     

多种保护电路的低压差线性稳压器设计及仿真

针对电路系统中对低压差线性稳压器高稳定性要求,以及在使用过程中过热及输出电流过大而使电路遭到破坏.提出了一款具有过温保护、短路及限流保护功能的LDO,采用电压与温度成正比的器件感知电路中的温度,将正温度系数电压与恒定电压相比较作为控制信号,利用将输出电流镜像到某个电阻上,其电压与一个恒定电压相比较,调节流过功率管的电流,以达到限流保护.结果表明:过温保护电路的迟滞温度为30℃;过流保护电路在负载电流达到812mA时开启保护;短路保护电路当输出电压小于0.7V时开启保护.在0.1μF电容负载上进行了仿真验证.     

具有漏电保护的直流稳压电源设计

设计了一种基于STC89C52RC单片机的直流稳压电源及漏电保护系统.采用RLC分立元器件组成的串联型稳压电路对电压变化进行自动调整,使输出直流电压稳定,高侧测量电流并联监视器INA138采集电源电流信号,利用16位AD7705模数转换器将电流信号转换成数字信号,通过12864液晶屏上实时显示测量出的电压、电流、功率.实验表明该漏电保护直流稳压电源输出电压为5±0.02 V,输出额定电流为1 A,电压调整率和负载调整率都小于1%,系统误差较小,能够满足直流稳压电源及电网漏电保护的各项性能指标要求.     

多极电磁器处理原油生产性试验

用多极电磁器试验研究了磁处理在原油脱水、防腊降粘,原油废水的净化及电磁防垢方面的作用。还对磁效应的机理进行了初步探讨。在磁通密度为0.10T时,原油的脱水率为11.7%,原油降粘率为30%;废水中含油率可下降91%,垢的沉积率可下降到55%,可使管线的清垢周期延长一倍。     

一种高速电主轴动力学实验中非接触加载方法

设计了一种高速电主轴非接触电磁加载装置．该装置主要由直流电磁铁、整流电路、三电平PWM开关功率放大器及加载盘组成．直流电磁铁产生的磁场与加载盘相互作用,在加载盘上形成稳定、可调节的电磁加载力,实现非接触加栽．该方法不仅可用于高速电主轴动力学分析实验中扭矩的加载,还可实现径向力加载,解决了高速电主轴难以实现扭矩加载及不能实现径向力加载问题．     

1414．5 GHz Doherty 功率放大器研究

该文设计了一款应用于卫星通信基站的Ku波段高效率功率放大器。设计电路中的有源器件为Triquint 0．25μm GaN HEMT功率管,首先对该功率晶体管等效电路模型进行参数提取,用HFSS软件对无源元件进行电磁场仿真,用Agilent ADS软件对电路有源和无源进行了联合仿真。电路拓扑结构为Doherty结构,其中主放大器和辅助放大器分别设计,再通过Wilkinson功分器两路合成。仿真结果显示,在1414．5 GHz频率下,设计的功率放大器输出功率大于12 W,功率增益大于8 dB,功率附加效率高于45％。     

D类放大器在防空数字电声警报器中的应用

阐述了防空数字电声警报器中大功率D类放大器的构成、原理、效率及其应用问题。D类放大器要放大的信号是经过调制的脉冲宽度信号即PWM信号。音频信号（警报信号）的幅度只是用来调制脉冲载波信号的宽度,功率放大器完全处于开关状态,大幅度减少功率输出器件的自身功耗。采用场效应管（NMOSFET）的全桥结构＋巴特沃特低通滤波器的架构,实现了大功率、超大功率的警报信号功率要求,解决了D类放大器在防空电声警报器中应用的难题,在生产中达到了警报功率输出效率93％～95％。在正弦信号输出时效率达到90％。这样的高效率是AB类模拟大功率放大器输出功率无法比拟的,使防空警报器实现了整体数字化。     

GSM制式数据卡功放的能量补偿分析方法

GSM(Global System for Mobile Communications)制式数据卡的功放负载是一种具有时分多址特性的负载,其供电系统的关键是能量补偿,将限流器件和直流转换器相结合由限流位置的不同,引出两种供电系统,在分析其能量补偿时结合限流器件的热可靠性、直流转换器的工作范围、功放指标来确定极限工作电压,用户可以结合自己的使用场景,选择适合自己的能量补偿电容计算方法。     

永磁偏置磁悬浮轴承功率放大器的设计与实现

针对永磁悬浮偏置混合式磁悬浮轴承所采用的功率放大器需要其输出电流能双向流动的问题,提出了一种功率放大器电路结构,其主电路仍采用普通桥式电路,但其控制信号是通过控制器输出的PWM信号和换向信号经逻辑变换而来的,从而可大大节省控制器资源,降低设备成本,且性能稳定,适用于混合磁悬浮轴承,同时还具有较好的通用性.     

原粮除尘装置的研究设计

研究设计了一种新型的原粮加工除尘装置。该装置既可提升粮食,又可分离粉尘和轻杂,有效地控制了粉尘外扬,耗电少,磨损小,除灰、除杂效率高。操作安全、方便。     

CMOS固体电路式保护——两段式方向过电流保护及自动重合闸装置

本装置采用功耗低微;抗干扰能力强;集成度高;工艺结构简单的互补MOS集成电路(CMOS),构成两段式方向过电流保护带重合闸装置。它与国外惯用集成电路——运算放大器相比,可使电路大为简化,仅用五片集成块即可完成装置的全部逻辑功能,引用本新型元件可使装置体积降低到1/6,成本可以大大降低。本文对装置的各个组成部分分别作了叙述。     

基于单片机的D类射频功率放大器研究

为了进一步提高高频功率放大器的输出功率和效率,提出了借助单片机及CPLD分频产生射频载波信号,并用双电源D类高频功率放大器作为功放的方法.从D类放大器的基本原理出发,对系统的工作原理进行了分析,并对系统进行仿真实验.实验表明,该方法提高了信号的传输效率,降低了信号失真并且避免了信号的相互干扰.对D类功放进行的改进,可以极大地提高高频功率放大器的输出功率和效率,同时高频载波信号分频的问题也得到了很好的解决.     

开关线性复合机理的柔性波形功率放大技术研究

研究了一种基于开关线性复合机理的柔性波形功率放大技术。该技术将开关功率放大技术与传统线性功率放大技术有机结合,开关级功率输出包络只作为末级线性功率单元的供电电源以确保系统效率,同时借助于线性功率单元的高阻抗输入、低阻抗输出特性以保证系统输出品质。与传统线性功率放大技术相比,开关线性复合功率放大技术系统输出可兼顾高效率与优波输出的综合静动态特性,对电路的建模分析、参数设计和系统性能评估提供了理论依据,理论分析与仿真结果为实验研究奠定了基础。