通信系统电磁兼容性设计

一个设计不好的无线电发射机, 工作时产生的谐波十分严重, 而接收设备又对电磁干扰非常敏感。本文介绍了发射机谐波的抑制方法和接收机抗干扰技术体制, 实现自适应通信, 确保通信质量。     

基于dSPACE的永磁同步电机低振动噪声控制策略

为降低变频器供电引起的永磁同步电机(PMSM)电磁振动噪声,首先理论分析了变频器引入的PMSM振动噪声源,然后利用MATLAB/Simulink建立仿真模型,通过dSPACE进行编译并控制一台PMSM,比较了随机开关频率调制技术和死区补偿技术降低振动噪声的优缺点,提出一种混合随机开关频率死区补偿技术。试验结果表明,此方法综合随机开关频率调制技术和死区补偿技术的优点,能降低逆变器引入电流谐波引起的中低频振动噪声和逆变器开关频率与电流谐波相互作用引起的高频振动噪声。     

传导干扰研究

传导发射是沿电源线或信号线传输的电磁发射,在低频范围内,传导发射是电磁干扰的主要形式。如不采取措施,几乎所有的电子、电气设备电源线的传导发射都得超标,若将这些设备安装在飞机上,它将严重地威胁着机上其他设备的正常工作。本文对各种脉冲波形的频谱进行了比较,并对整流器的谐波发射进行了分析,最后介绍了降低传导发射的设计方法。     

基于自适应陷波器的永磁牵引电机死区补偿方法研究

在列车牵引逆变器中,为了防止上、下开关管同时导通,通常会在导通时间中加入死区时间。这会使牵引电机产生5、7次电流谐波。显然,研究如何抑制该谐波是非常有必要的。首先分析了死区时间引起的5、7次电流谐波；然后采用自适应陷波器提取电流中的谐波分量,来补偿死区时间并进行稳定性分析；最后在MATLAB/Simulink仿真平台上研究所提方法的有效性。     

开绕组电机驱动用双逆变器死区效应补偿方法

与传统两电平逆变器的死区效应不同,开绕组电机驱动系统中双逆变器的开关死区将导致零序电压和零序电流,使绕组电流出现低频次谐波,影响系统的性能。提出了一种双逆变器开关死区导致的零序电压的补偿方案,通过扩展占空比最大的一路开关信号的导通时间,来插入一个补偿电压矢量,利用补偿电压矢量产生的零序电压抵消开关死区导致的零序电压,从而抑制系统的零序电压和零序电流。通过在开绕组感应电机驱动系统中的仿真和试验,验证了死区补偿方法的有效性。     

基于PSpice的单相Boost功率因数控制器仿真及实现

对以UC1854B为核心组成的有源功率因数校正(APFC)电路进行分析,在PSpice平台基础上建立了UC1854B电压环路、电流环路的数学模型,经仿真模型与实验结果的对比,PF值的误差约为0.1%,畸变总失真THD的误差约为2%,从而验证了仿真模型的正确.采用该控制方式的电路能有效降低电流谐波干扰、降低电源模块的电磁干扰(EMI).     

荧光灯对自动测试系统电磁干扰与电磁兼容研究

简要讨论了电磁干扰和电磁兼容的基本理论,研究荧光灯的电磁干扰的原理和特性,针对荧光灯对自动测试系统产生的电磁干扰问题,结合自动测试系统自身电磁兼容,提出了解决荧光灯电磁干扰的方案。     

瞬态干扰分析

沿电源线或信号线传输的电磁干扰称为传导干扰。飞机上各电子设备之间或电子设备内各单元电路之间存在各种连线,如电源线、信号线以及公用地线等,这样就有可能使一个感性负载电路开关通断时产生的瞬态信号,沿着这类导线传输到其它设备或单元电路而造成干扰。本文阐述了瞬态信号产生的条件和检测手段,并介绍了瞬态传导干扰的抑制措施。     

导弹武器电磁兼容性设计

随着高新电子技术设备在导弹武器设计中的广泛应用,电磁兼容性问题日益受到重视。文章在分析导弹武器所受电磁干扰基础上,阐述了抗干扰设计的基本原则和措施,重点从弹上主要电子系统如何克服相互间的电磁干扰角度归纳总结了电磁兼容性设计的要点。     

混合型逆变器的空间矢量调制策略优化

高速永磁同步电机驱动系统具有电磁时间常数小、高速区载波比低的特征,加剧了电流纹波,影响系统效率、振动噪声和电磁干扰。为降低高速永磁同步电机的电流纹波,基于SiC-MOSFET/Si-IGBT混合型逆变器设计了一种改进型低损耗空间矢量调制算法。首先,通过调整零电压矢量的生成方式和各功率器件的开关动作时序,将大部分开关动作转移至低损耗的SiC-MOSFET中,并为高损耗的Si-IGBT提供零电压开关条件,降低了逆变器损耗,提高了驱动系统的效率和可用开关频率,逆变器开关频率的提高有效降低了电机电流纹波。其次,对该算法作用时的电流纹波特性进行深入分析,在此基础上提出一种变开关频率模式的最优交轴电流纹波峰值调制算法以优化交轴电流纹波性能。然后,根据预测的交轴电流纹波峰值实时调整载波频率,通过削峰填谷的方式对交轴电流纹波进行平均,在不增加开关损耗的条件下,分散开关能量、降低转矩脉动、改善振动噪声和电磁兼容性能。所提方案的优势在于：较于传统型逆变器,逆变器开关损耗降低、效率提高,可进一步提升开关频率以改善电流纹波;较于传统空间矢量调制算法,改进了电压矢量的生成方式,并利用载波频率这一新增自由度分散能量,降低了交轴电流纹波。最后,通过仿真与实验对所提出算法的有效性进行了验证。     

应用于航空变频电源系统的新型串沥混合有源滤波器

 目前变频交流(AC)电源系统开始逐渐应用到新型多电飞机(MEA)中,传统有源滤波器无法满足宽输入频率变化要求,为此需要设计一种适合于宽变频航空电源系统的有源滤波器。本文研究了一种应用于航空变频电源系统的新型串联混合有源滤波器(SHAPF),该有源滤波器直接根据基波电流进行补偿,针对各种频率输入均能起到较好的抑制谐波作用。讨论了这种新型SHAPF的变频谐波抑制原理,给出了该滤波器的控制系统详细设计过程,包括基于双数字信号处理器（DSP）的控制平台设计和逐点动态检测基波电流的算法设计,最后进行了样机实验,对比了加入滤波器前后系统输入电流实验波形和谐波分析,加入滤波器后系统输入电流总谐波失真度（THD）由174.00%变化至4.80%,滤波效果良好;在360 Hz,400 Hz和720 Hz不同输入频率进行了滤波实验,验证系统在宽变频输入条件下均具有良好控制性能,满足航空变频输入时输入功率因数校正要求。     

声级计抗电磁场辐射干扰试验研究

介绍了射频电磁场对声级计进行电磁辐射干扰的详细情况以及利用工频磁场测试装置进行声级计抗工频磁场干扰的研究设计     

电机定子系统振动模态的研究分析

针对电机定子系统的振动与噪声特性,利用Ansys有限元仿真软件对电机定子系统三维模型进行模态仿真,得到电机定子系统的固有频率与振形,并通过试验对仿真结果进行验证。同时,对电机进行电磁仿真,分析其气隙磁密与电磁力谐波,得到电机内部电磁力各次谐波频率。将电磁力谐波频率与电机固有频率进行对比,确保电磁力谐波不会引起电机定子系统共振。验证了电机结构的合理性,为同类产品的设计优化提供了一定的参考价值。     

Aircraft Power System Harmonics Involving Single-Phase PFC Converters

AC-DC converters with active power factor correction (PFC) are replacing uncontrolled diode rectification circuits on commercial jet airplanes in order to meet harmonic distortion limits imposed by new airborne electrical system power quality standards. The high line frequency of airborne AC power systems presents a major challenge for the design of PFC converters capable of meeting these standards. This paper investigates a new source of harmonic current distortion and the resulting system power quality problems related to dynamic interactions between PFC converters and the AC source. Experimental results are first presented to demonstrate the existence of such interactions and their effects on system power quality. Analytical and numerical simulation results are then presented to explain why such dynamic interactions can lead to significantly increased harmonic current distortion in steady state operation. Elimination of undesirable system interactions through proper damping of the PFC converter input filter is also presented and its effectiveness experimentally validated.     

基于Mallat算法的飞机电网谐波检测系统

随着电力电子技术的广泛应用,谐波对飞机电网的污染越来越严重,检测、分析和抑制谐波已经成为重要的课题。小波变换具有时-频局部化特性,在电力系统的分析中具有广阔的应用前景。为实现对飞机电网谐波的快速检测、分析,将小波变换方法应用于飞机电气系统谐波检测中,提出了基于Mallat快速算法的谐波检测系统设计方案。实验结果表明,系统采用小波补偿的改进FFT算法进行谐波分析,可以将信号中不同频率的谐波快速有效地提取出来,并进行有针对性的分析,提高了谐波检测效率。     

1/spl phi/ 3W grid-connection PV power inverter with partial active power filter

This paper presents a single-phase three-wire (1/spl phi/ 3W) grid-connection photovoltaic (PV) power inverter with a of partial active power filter (PAPF) feature, which can not only deal with PV power but filter current harmonics and improve power factor. Once the processed power exceeds the switch ratings, the inverter can reduce its output reactive power and harmonic power, while still supplying the maximum real power generated by the PV arrays. In the derivation of control laws, a limit circle is defined to confine the output power of the inverter. To determine the power that the inverter can process, the instantaneous reactive power of a 1/spl phi/ 3W system is defined and used to calculate reactive power, which can avoid complex detections of phase angle and magnitude of the fundamental component of a nonlinear load current. Simulation results and experimental measurements have verified the proposed algorithm and the feasibility of the inverter.     

High-performance front-end converter for avionics applications [aircraft power systems]

The distributed power systems of future commercial aircraft will adopt variable frequency generation (360 to 800 Hz). Front-end converters in the system will be required to have a high efficiency and a low total harmonic distortion (THD) of the input current. This paper explains the design of a zero-voltage-switching (ZVS) active-clamped isolated low-harmonic SEPIC rectifier for such applications. Utilization of the transformer leakage inductance for ZVS and a single-layer transformer design contribute to a high efficiency. An accurate averaged switch model has been developed, which shows that the control-to-input-current transfer function of this converter does not exhibit resonances observed in the conventional SEPIC. As a result, for closed-loop operation using average current control, damping of the coupling capacitor is not required. Operating at a switching frequency of 200 kHz, an experimental 100 W, 28 V output rectifier achieves a THD of 3-4% and efficiency exceeding 90% over the entire line frequency range.     

Single-Stage Single-Switch Switched-Capacitor Buck/Buck-Boost-Type Converter

A new dc-dc converter featuring a steep step-down of the input voltage is presented. It answers a typical need for on-board aeronautics modern power architectures: power supplies with a large conversion ratio able to deliver an output voltage of 1–1.2 V. The proposed structure is derived from a switched-capacitor circuit integrated with a buck converter; they share the same active switch. The proposed solution removes the electromagnetic interference (EMI) emission due to the large di/dt in the input current of the switched-capacitor power supplies. Compared with a quadratic buck converter, it presents a similar complexity, a smaller reduction in the line voltage at full load (but less conduction losses due to smaller input inductor current and capacitor voltage), lower voltage stresses on the transistor and diodes, lower current stresses in the diodes, and smaller size inductors. A similar structure using a buck-boost converter as the second stage is also presented. The experimental results confirm the theoretical developments.     

高超声速1 MHz 高频脉动压力测试技术及其应用

为了研究高超声速边界层内的高频脉动结构,特别是第二模态不稳定波,在 FD-07风洞中搭建了一套1MHz 量级高频脉动压力采集系统。风洞背景噪声和电磁噪声是影响高频脉动结构测量的主要原因。在风洞流场品质无法改变的前提下,对高频脉动压力采集系统的信号传输进行了改进,包括工频电源隔离、传输电缆屏蔽和采集设备接地等。通过改进措施,采集系统的抗电磁干扰和信号衰减的能力得到改善,其信噪比得以显著提升。结果表明,改进前后各频段噪声的能谱密度大幅降低(在频率400 kHz 以下,噪声能谱密度降低了一个量级以上)。最后,利用该测试技术成功地在 FD-07高超声速风洞中进行了边界层稳定性实验,捕捉到了第二模态不稳定波,其主导频率范围与线性稳定性理论预测结果吻合。