高效率模块化航空静止变流器的研制

基于通用化、系列化和模块化的研制思想,致力于研究提高航空静止变流器(ASI)的变换效率、减轻系统重量、提高可靠性和维护性等核心技术问题。从总体研制方案、核心技术和系列化基础模块3个层面出发,采用功率扩展性能好、变换效率高、可靠性高的推挽正激电路和双降压式逆变器研制了DC-DC变换模块、DC-AC变换模块等单元模块,组合成4种航空静止变流器基础模块。研制的系列化基础模块,整机变换效率均比国外同类产品提高4.5%以上,并且在体积、重量、可靠性和可维护性等方面均具有明显优势。     

一种新型航空静止变流器的研究

 提出了一种新型的航空静止变流器方案, 采用分布式电能变换技术, 系统由规格统一、种类有限的印刷线路板构成, 没有高压功率器件, 可以克服目前静止变流器技术能量集中变换和结构复杂等缺点。变流器由4 个推挽正激变换器和4 级级联逆变器组成。分析了系统的工作原理和控制方案。研制的原理样机验证了该静止变流器具有效率高、输出波形质量好、可靠性高、工程实现简便等特点。     

基于重复控制技术的单相航空静止变流器的研究

针对航空静止变流器带非线性负载造成的输出电压波形畸变问题,分析了采用重复控制技术的单相静止变流器控制模型和补偿器的数学表达形式。给出了控制器参数的频域设计方法。通过单相500VA/400Hz静止变流器的原理样机实验,其结果表明此分析设计方法是正确可行的。同时也验证了采用重复控制技术解决航空静止变流器带非线性负载时的输出波形畸变问题是行之有效的。从而为三相大功率航空静止变流器的研制打下了良好的基础。     

升压式ZVT-PWM软开关变换器仿真研究

分析了零电压过渡脉宽调制型(ZVT-PWM)软开关变换器基本工作原理,利用PSPICE软件对升压式ZVT-PWM软开关变换器进行仿真,给出了仿真结果,并与一般的升压变换器进行了比较.仿真结果表明,ZVT-PWM软开关变换技术具有开关损耗小、电源电压和负载适应范围宽、恒频控制和变换效率高等优点.     

高精度低压差稳压器芯片分析与设计

高精度低压差稳压器芯片的设计过程，包括芯片的系统设计、主要功能模块的分析设计以及整体电路的仿真验证。采用低压差设计方案，提高了芯片的整体效率；通过合理设计电路结构，降低了系统的静态电流和功耗，延长了电池的使用寿命；采用Hynix 0．5um CMOS工艺，利用Cadence、Hspice等EDA软件，对芯片电路在不同模型、电压、温度等条件下进行了前仿真验证，增强了设计的可靠性。     

升压式ZVT—PWM软开关变换器仿真研究

分析了零电压过渡脉宽调制型(ZVT-PWM)软开关变换器基本工作原理，利用PSPICE软件对升压式ZVT-PWM软开关变换器进行仿真，给出了仿真结果，并与一般的升压变换器进行了比较。仿真结果表明，ZVT—PWM软开关变换技术具有开关损耗小、电源电压和负载适应范围宽、恒频控制和变换效率高等优点。     

现代模拟电路故障诊断方法发展综述

模拟电路故障诊断技术近年来得到了迅速发展,取得了许多可喜的成果。该文探讨了这一领域中一些重要的热门研究问题,主要包括:基于专家系统、神经网络、模糊理论、小波变换等理论发展起来的模拟电路故障诊断的新理论和新方法;重点介绍了作者总结的上述各种方法的基本原理、优缺点及其发展现状;对其他一些智能方法也进行了简要介绍;最后指出了模拟电路故障诊断技术的发展趋势。     

一种基于小波变换的数字水印技术

论述了如何在数字水印领域中应用小波变换理论,结合MATLAB数学分析软件相关功能,对静止的灰度图像进行数字水印信号的加入和检出,从而实现静止图像的版权信息识别和保护的一种方法.经过实验证明,该水印方法有效可靠.     

航天器高压直接配电设计研究

提出了一种航天器高压直接配电设计方案,将100 V母线电压输送到负载端进行一次变换后直接使用,对系统拓扑、过流保护设计、高压安全控制、系统接地等技术进行了研究。相比于两级式配电方案,直接配电方案减少了一级变换环节,更能发挥高压传输的优势,提高系统的能源使用效率;由于高压DC/DC的大量使用,为规范选型、提高供配电系统性能,对不同拓扑结构DC/DC进行比较研究,给出了不同拓扑结构DC/DC适用的条件。经实际系统评估,航天器在轨运行良好,采用100 V直接配电方案后,系统整体变换效率提高了8.1%。     

功率MOSFET逆变器在VSCF电源中的应用

 以用于交直交飞机VSCF电源系统的SPWM逆变器作为研究对象。利用数字计算机对自然采样SPWM过程进行了数值分析,得到SPWM逆变器输出电压频谱与脉宽调制参数(M、N)之间的关系。同时,数值分析考虑了GTR存贮时间t_s和导通延迟时间t_0对SRWM频谱的影响。选择新型功率开关器件—功率MOSFET构成小容量VSCF电源的逆变器。并给出两种高效、可靠的功率MQSFET栅极驱动电路及逆变器的试验特性,     

Impact Potential of New Power Electronic Technologies

New technological advances in the area of power electronics are having an increasing impact on the design of aerospace control systems. These next generation power components promise improved system performance through increased electronic efficiencies. Applying state-of-the-art packaging concepts as an integral part of the system design will allow these devices to be utilized in a space efficient and reliable manner. The first portion of this paper looks at two such next generation components. The first is a High Voltage Integrated Circuit (HVIC) that provides a bridge between the low voltage controller logic and the high voltage motor winding invertor. This device achieves size reduction and an increase in reliability through integration of low and high voltage logic networks on a single integrated circuit. The second is the Insulated Gate Transistor (IGT). This device provides a high voltage switch with MOS-like drive characteristics. The present and future expectations of these power devices are discussed. This paper then looks at new packaging techniques for power devices. The impact of parasitic circuit effects have significant impact on power circuit performance. Finally, this paper looks at an example control application. The design is that of a permanent magnet motor driven actuator. The drive motor uses 270 vdc for supply voltage. Within the intelligent system controller, is the capability to control the current demands of the motor. The new power electronics devices are making the design feasible in both thermal and volume efficiency. This topic includes projected controller sizing into the 1990s.     

直驱风电场并网对系统静态电压稳定性的影响

风电场的大规模接入会对电网静态电压稳定性造成不容忽视的影响。以含直驱风电机组的扩展单机无穷大系统为例,通过2种静态潮流计算方法对含直驱风机的系统等值模型进行分析,推导风电接入后系统并网点母线电压的解析式。在BPA中分别建立含直驱风电机组的扩展单机无穷大系统以及实际电网系统的仿真模型,对比理论计算结果与仿真试验结果。分析并网点母线电压在不同控制方式下,风电渗透率、风机并网位置、负荷接入比例和负荷接入位置等因素对系统静态电压稳定性的影响。     

电源端口电磁脉冲防护方法研究

为了解决电源端口在不同电磁脉冲条件下的防护问题，提出了一种适用于多种电磁脉冲防护设计方 法。该方法能依据不同电磁脉冲波形精准指导防护电路设计；该方法使用CST 对电源端口电源线及电路建模 进行仿真分析；利用其电磁仿真结果，设计防护电路；并采用数值计算方法对防护电路中的防护器件瞬态电压 抑制器进行精准设计，可保证瞬态电压抑制器本身及后级电路不发生损坏，可为电源端口防护不同电磁脉冲提 供理论依据。     

Design and implementation of a sensorless switched reluctance drivesystem

This paper presents a new sensorless switched reluctance drive system. The drive system can perform well when the system is operated in the pulse-width modulated (PWM) region. By suitably shaping an induced voltage in an inactive phase which is adjacent to an energized phase of a switched reluctance motor (SRM), the shaft position of the rotor can be easily obtained. As a result, the position sensor can be eliminated. First, the theoretical analysis of the proposed method is presented. By systematic theoretical analysis, a voltage signal which can easily estimate the shaft position of the motor is derived. This signal is only related to the input dc voltage of the converter, and the self and mutual inductances of the motor. Then, a new method to measure the self and mutual inductances of the SRM is proposed. After that, the design for a simple circuit which can synthesize the required voltage signal for rotor position estimation is presented. Next, how a 32-bit microprocessor system is used to execute the position and speed estimation, speed-loop control, and current-commands generation is shown. A closed-loop drive system is thus achieved. Several simulated and experimental results validate the theoretical analysis. A new direction in the design and implementation of a sensorless switched reluctance drive system is presented     

双Buck半桥逆变器输入电容电压脉动的分析

双Buck逆变器(DBI)是航空静止变流器(ASIs)的常用拓扑,从双Buck半桥逆变器(DBHBIs)两直流电感中分离出交流电感使得体积、重量进一步减小。在正常工作,尤其是负载短路情况下,双Buck半桥逆变器输入侧电容上的电压产生与输出同频的脉动。以交流电感分立的双Buck半桥逆变器为例,分析了在额定负载、短路、级联工作等情况下输入电容电压脉动的产生原因,给出了该脉动的定量计算方法,并由此得出了输入侧电容容值的选择依据。最后通过仿真和实验,验证了文中分析的正确性。该分析方法同样适用于其他半桥型逆变器拓扑。     

差速电机驱动控制系统的研制

本文提出了一种适用于差速电机的驱动控制系统设计方案,该系统由直流转换电路、电机驱动电路和转速监测电路组成。通过样机生产及试验验证,结果表明该系统具有体积小、重量轻、效率高、调速范围宽等优点,满足设计指标和用户使用要求。     

地月系L1点的月球借力间接转移轨道设计

针对地月系L1点（LL1）的轨道转移问题,在平面圆型限制性三体问题模型下,提出了利用月球借力的间接转移设计方法.转移设计分为地月转移轨道段和月球至LL1流形段.首先,通过改变LL1点初始机动速度,逆向积分LL1点的拟流形,以寻找初始速度、月心会合坐标系下的轨道高度和相位角这三者之间的关系,确定月球—LL1流形段微分改正的初始条件.然后,借助地月系不同转移时间的霍曼转移轨道所对应的近月点高度和相位角的关系,获得使2段转移在近月点相拼接的地月转移轨道段.这种设计方法给出了一系列LL1点间接转移轨道,将此设计结果与其他文献中的转移设计方法进行比较,此间接转移轨道比低能量转移轨道节省时间,比直接转移轨道节约能量.     

直升机主减速器传动效率试验方法

基于传动效率直接、间接测试法测试原理,开展了某型直升机主减速器传动效率试验研究,对比分析了不同工况下传动效率变化规律。试验结果表明:主减速器传动效率与输入扭矩、滑油温度成正相关,与输入转速成负相关,在小扭矩状态下变化明显,且其随转速的变化率明显小于随扭矩的变化率;同时各工况下传动效率的间接测试结果均大于直接测试结果,随着输入扭矩的增加,间接测试与直接测试传动效率相对差值逐渐减小,而两者之差随转速变化不明显。误差分析结果表明:各工况下,采用间接测试法的测试极限误差均小于直接测试法,直接、间接测试法最大测试误差分别为1.28%、0.72%。     

变速恒频电源闭环控制系统设计

 本文讨论了变速恒频电源闭环控制电路的设计。闭环控制电路的目的除保证变速恒频电源达到所要求的动、静态性能指标外,对其中交交变频器输出中存在的直流、次谐波及其它谐波分量要有强的抑制能力,以减小主电路滤波器的体积重量。为此,文中提出了采用微分反馈并联校正、比例积分串联校正及电压调节的闭环控制系统方案,并进行了一系列实验研究和验证。     

Novel single-stage half-bridge series-resonant buck-boost inverter

A novel single-stage half-bridge series-resonant buck-boost inverter (HB-SRBBI) is proposed. The main attribute of the novel inverter topology is the fact that it generates an ac output voltage larger or lower than the dc input one, depending on the instantaneous duty cycle. This property is not found in the classical voltage source inverter (VST), which produces an ac output instantaneous voltage always lower than the dc input voltage. The proposed inverter circuit topology provides the main switch for turn-on at zero-current-switching (ZCS) by an auxiliary resonant cell built before the output choke. A state-space averaging approach is employed to analyze the system. A design example of 500 W ac/dc inverter is examined to assess the inverter performance and it provides high power efficiency above 90.7% under the rated power.