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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
冯兴田 李紫岩 周广睿
该文设计了一种全桥-半桥模态切换的宽增益谐振变换器，首先通过优化谐振腔结构，在电流传输中引入三次谐波，减小能量循环及开关管损耗，然后根据输入电压控制变换器在两种不同模态切换，拓宽增益范围，使得变换器具有更灵活的调压特性。利用基波近似法推导电压增益，绘制增益曲线仿真图，分析谐振参数对电压增益的影响并设计合适的参数，运用变频控制优化输出波形，实现变换器在不同模态下的电压平稳输出。通过搭建实验样机展开实验分析，结果显示不同模态下变换器均能实现软开关，增益拓宽且输出效率明显提升。
关键词：
模态切换 三次谐波 宽增益 基波近似法
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王攀攀 段森 童志刚 于东升 许允之 韩丽
为解决传统Boost电路升压能力不足、输入电流纹波大的问题,提出一种基于耦合电感的新型DC/DC变换器。在变换器的前级将耦合电感和电容相结合,实现零输入电流纹波;在变换器的后级利用耦合电感倍压单元扩展变换器的电压增益;引入二极管+电容的箝位电路,用以抑制漏感带来的电压尖峰,进而形成新的变换器拓扑结构。依据电路理论分析了变换器的工作原理和工作特性,并以光伏发电系统中的直流升压环节作为应用背景,在Simulink仿真平台上进行了实验验证和分析。实验结果表明:该变换器具有高电压增益、零输入纹波和低电压应力的特点。
关键词：
DC/DC变换器 耦合电感 仿真实验
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
文武松 张颖超 王璐 赵争鸣 聂金铜
快速准确获取电网电压幅值、频率和相位信息,是确保各种并网功率变换器的稳态、动态性能的关键。通过对电网电压同步算法进行分类,综述已有典型锁相环算法,指出其应用过程中存在的频率波动、谐波和三相不平衡、直流偏置以及相角突跳变等突出问题,并给出了相应的抑制方法。结果表明:基于同步参考坐标系和谐振控制器的锁相环是目前2种主流的电压同步方法;采用多通道解耦能有效抑制谐波和频率波动,单相系统可等效成三相系统处理;同时,电网电压同步技术正在向着准确性高、响应速度快、鲁棒性强的方向发展。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
宋立众 王谦 周辉媛
在电波与天线课程中引入双极化相控阵天线设计用于驱动教学模式,以方案设计、电磁仿真和加工实验为手段,开展面向工程应用的实践教学改革探索,以达到有效提升教学效果的目标。阐述了双极化相控阵天线的特点和教学应用方法,以双极化介质谐振器天线的设计为例,进行了中心频率为5GHz的天线单元的电磁仿真和加工测试工作。研究结果表明,双极化介质谐振器天线是一种有效的双极化相控阵天线单元实现方案,对实际工程应用起到有益的参考作用,同时介质谐振器作为一种新型的天线,在教学方面具有创新性。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
王俊 毕长生 谢易澎 董文静
将可以实现软开关功能的零电压(ZVS)移相全桥直流变换器应用于电力电子变压器中,分析其各个环节的作用并设定相应的控制策略,仿真结果表明:该变换器在电力电子变压器中仍然可以实现软开关功能,适合工作于高频状态下,有利于降低装置的体积和提高装置的工作效率。通过采用合适的控制策略,电力电子变压器的输入电流和输出电压波形情况良好,证明电力电子变压器在实现电压等级变换和能量传递的基本功能的同时,还具备应对电压波动和网侧谐波含量大等电能质量问题的功能。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李艳 靳彪 杨福铃
将测控技术与仪器专业基础课程“传感技术及应用”中谐振式传感器的优化设计与实际应用相结合，以谐振式加速度计为例，提出基于ANSYS的谐振式加速度计优化设计仿真与实验方案。实验内容包括：利用有限元分析软件对谐振式加速度计进行建模，分析结构参数对加速度计性能的影响，利用不同结构参数的模态仿真帮助学生直观理解优化设计过程。实验还对加速度计样件进行了实验测试，验证了优化设计方法的有效性。该优化设计方法还可应用于对其他类型传感器的优化。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
宋明亮 周斌 张嵘
参量激励是一种时变的谐振子振动激励方法,在微机电(MEMS)传感器中有着重要的应用。该文针对基于参量激励的谐振子闭环振动控制系统,通过理论推导得到了谐振子及控制环的数学模型,并对控制系统稳定性进行了分析,得到了控制系统参数选取的准则。通过数值仿真对理论研究的结论进行了验证,并研究了控制环参数对系统性能的影响。基于上述分析实验实现了基于参量激励的谐振子振动控制,谐振子起振过程的稳定时间小于0.2s,稳定后振动幅度的方差为0.04mV。该研究对基于参量激励的谐振子振动控制系统的设计具有参考意义。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
崔彬 李欣阳 薛芃 蒋晓华
随着新一代宽禁带半导体器件在双主动全桥(DAB)变换器中的应用,变换器交流侧出现较高的电压上升率(dv/dt)。高dv/dt含有丰富的高频谐波成分,引起变压器分布电容与系统感性元件之间产生严重的高频振荡问题。该文基于高频变压器π型三电容分布参数模型,推导了变压器端口电压高频振荡的时域解析方程,定量分析了dv/dt和变压器分布电容对高频振荡幅值的影响,并通过调节系统dv/dt实现了对高频振荡幅值的抑制。搭建了DAB变换器实验样机系统和对应的LTspice电路仿真模型,验证了高频振荡问题理论分析的合理性和正确性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张丽霞 王洋 杜银景 康伟 康忠健
双向全桥直流变换器的电感电流应力和回流功率大小决定着变换器工作效率的高低。通过构造拉格朗日函数的方法对单移相(SPS)和双重移相(DPS)直流变换器的电感电流应力和回流功率进行分段优化控制,从而最大程度地降低变换器的电感电流应力和回流功率,提高变换器的工作效率。比较分析了各类型优化策略的回流功率和电感电流应力,最后通过MATLAB/Simulink平台仿真验证各种优化策略的可行性与有效性,在提高学生仿真能力的同时,使学生对双向全桥优化控制有一个更直观、全面的认识。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
张铁山 蒋晓华
主电路杂散电感是影响矩阵变换器开关器件可靠运行和整体性能的重要因素。该文对基于逆阻型IGBT(RBIGBT)的矩阵变换器中杂散电感和吸收电容的影响进行分析,并由此研究主电路结构优化设计方法。首先分析了杂散电感及吸收电容对矩阵变换器中双向开关器件关断暂态过程的影响,给出了吸收电容引起矩阵变换器波形畸变的原因。基于RB-IGBT行为模型的仿真结果表明,矩阵变换器主电路杂散电感及吸收电容对双向开关换流暂态各个阶段持续时间及尖峰电压的影响并不相同。然后提出一种减小换流回路杂散电感的主电路连线与器件布局优化设计方法
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
李遥 许烈 李永东
模块化多电平矩阵变换器(MMMC)能实现三相交流系统到三相交流系统的能量变换,具有可四象限运行、系统模块化以及良好的低频特性等优点,可直接应用于高压大容量变频调速系统。传统MMMC由于不含支路空心电感,与带支路电感MMMC相比能减小系统的体积与重量,该文针对单级传统MMMC支路电容电压,基于开关次数最优的导通支路选择策略,数值仿真分析了MMMC拓扑H桥支路电容电压的波动,在此基础上提出MMMC拓扑H桥支路间电容电压平衡策略。该策略减小了H桥支路电容电压的波动,通过实验样机验证了该策略的可行性。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
高中理 邵祥东
2010年3月份以来,猪肉价格波动对CPI周期波动的动态冲击效应成为理论界关注的热点,归纳而言主要有支持论、短期冲击论和否定论三种代表性观点。本文在2000年1月至2010年6月间月度统计数据基础上,运用增益谱频域分析法,检验了猪肉、肉禽及其制品、粮食、水产品、鲜蛋、鲜果、鲜菜7种食品价格周期波动对CPI周期波动的增益贡献。结果发现:猪肉价格周期波动对CPI周期波动仅具有短期偶发冲击作用,其对CPI周期波动增益贡献在13%～18%之间;粮食价格和水产品价格波动对CPI周期波动的增益贡献大于猪肉价格波动的冲击贡献;鲜蛋价格和鲜菜价格波动的冲击效应具有明显的节假日特征。建立核心食品类CPI制度,降...
关键词：
猪肉价格 CPI 增益谱 周期波动
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
魏树生 赵争鸣 文武松 李凯 袁立强 蔡伟谦
在大容量多端口电力电子变换器中,基于模块化多有源桥(MMAB)的共交流母线拓扑具有端口隔离、模块化和损耗低的优点,近年来开始得到越来越多的关注.相对于直流母线,高频交流母线存在着固有的高频振荡.母线电压的振荡会增加变换器损耗,危害系统的安全运行,同时单个模块振荡会对其他互连的模块造成影响.该文以两模块单元组成的两种基本变换器为对象,研究了基于模块化多有源桥的共高频交流母线变换器中的振荡问题.利用频域分析,对系统振荡和高频变压器、电感和器件杂散电容等参数的关系进行了推导,给出了不控和受控2种模式下交流母线高频振荡的关键因素.最后,通过变换器在不同工作模式下以及2个模式间切换的实验,对上述结论进行了实验验证,为后续降低和消除高频母线振荡奠定了基础.
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
魏树生 赵争鸣 文武松 李凯 袁立强 蔡伟谦
在大容量多端口电力电子变换器中,基于模块化多有源桥(MMAB)的共交流母线拓扑具有端口隔离、模块化和损耗低的优点,近年来开始得到越来越多的关注.相对于直流母线,高频交流母线存在着固有的高频振荡.母线电压的振荡会增加变换器损耗,危害系统的安全运行,同时单个模块振荡会对其他互连的模块造成影响.该文以两模块单元组成的两种基本变换器为对象,研究了基于模块化多有源桥的共高频交流母线变换器中的振荡问题.利用频域分析,对系统振荡和高频变压器、电感和器件杂散电容等参数的关系进行了推导,给出了不控和受控2种模式下交流母线高频振荡的关键因素.最后,通过变换器在不同工作模式下以及2个模式间切换的实验,对上述结论进行了实验验证,为后续降低和消除高频母线振荡奠定了基础.
关键词：
共交流母线 多有源桥 高频振荡 杂散参数
[期刊] 林业科学
[作者]
罗勇锋 李羲 李贤军 陈红斌 柴媛
基于麦克斯韦电磁场方程和木材传热传质机制,构建微波预处理过程中木材内电磁场分布及热质迁移模型,采用有限元分析软件(Comsol Multiphysics)模拟微波馈入方式及谐振腔半径对圆柱形谐振腔中木材内温度分布均匀性和微波能量利用效率的影响规律,获得优化的微波谐振腔型。结果表明:1)微波馈入方式和谐振腔半径对木材内温度分布均匀性和微波能量利用效率的影响显著;2)在本研究范围内,采用三微波口馈入方式加热时,木材横截面上的温度分布最均匀,且微波能量利用效率最高,达到87.48%;3)随着微波谐振腔半径的增加,木材内温度变异系数和能量利用效率整体呈现出先减小后增加的变化趋势,优化的谐振腔半径介于0...
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