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基于多参数变量优化的户内空心电抗器电磁屏蔽方案研究会员

期刊论文

作者：谢洪平 , 何宏杰 , 陈喆 , 周亚龙 , 沈舒雨 , 程鑫

页码： 448 - 455

摘要

2024/01/01

5

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为解决户内空心电抗器漏磁导致其周围电磁污染严重、金属设备发热问题，采用ANSYS有限元仿真平台，对500 kV变电站的户内空心电抗器及其周围附属设施和房屋结构进行三维电磁建模，并在房屋顶部加设屏蔽板。通过对屏蔽体的材料、厚度及缝隙宽度等多参数变量进行优化分析，形成了一个改善户内电抗器周边电磁环境的方案。仿真结果表明：在钢梁上方增设由3 mm厚的铝板重叠搭接成的屏蔽板，可以有效降低房屋钢结构的磁感应强度，运行时电抗器温度变化符合空心电抗器要求的绝缘耐热等级，屏蔽装置边缘断面温度较高，最高点为53.26℃，周围建筑设施平均温度约增加5~10℃，满足安全运行要求。
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基于分数阶混沌的反激变换器辐射EMI主动抑制会员

期刊论文

作者：吴键澄 , 杨汝 , 张宇帆 , 钟振业 , 刘佐濂

页码： 438 - 447

摘要

2024/01/01

7

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快速通断的开关信号是造成开关电源电磁干扰EMI（electromagnetic interference）的主要原因。目前，关于混沌抑制EMI技术的研究主要集中在利用整数阶混沌抑制传导EMI。在此基础上，本文对分数阶混沌在辐射EMI上的抑制以及最优阶次的选取问题展开研究。首先，通过分数阶Lorenz的频谱特性及Lyapunov指数谱分析，优选出1.8阶Lorenz信号为最佳扩频序列；其次，基于变开关频率抑制EMI技术的基本原理，在STM32单片机中分别实现了定频、整数阶、2.7阶、1.8阶Lorenz混沌扩频PWM信号，在一台5 W反激变换器中进行近场辐射实验，证明了1.8阶Lorenz信号对近场磁场辐射抑制作用最强；最后，测得分数阶Lorenz混沌与定频PWM控制下，样机的整机效率相差2%左右，验证了分数阶混沌PWM在辐射EMI抑制性能上的优越性。
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SiC DC/DC变换器电磁辐射干扰优化会员

期刊论文

作者：羊岳彬 , 李先允 , 王书征

页码： 431 - 437

摘要

2024/01/01

11

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碳化硅SiC（silicon carbide）开关器件具有更快的开关速度与更高的工作频率，被广泛应用于DC/DC变流器。但是SiC器件的高工作频率会产生强烈的电磁辐射干扰，为了优化DC/DC变流器内部结构，实现更高的功率密度，提出一种SiC DC/DC变换器电磁辐射干扰的优化方法。文中首先分析了变流器的电磁辐射干扰源特性，根据DC/DC电路扑拓结构建立了空间电磁辐射模型，然后基于电磁辐射模型和模拟退火算法，对DC/DC变换器元件布局进行低电磁辐射优化，优化后的布局方案减少了60.2%的高频导线长度。最后，进行三维有限元仿真分析进行验证，所提出方法能优化SiC DC/DC变换电路布局，将敏感电路上产生的电场强度降低两个数量级。
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一种基于功率合成器和功率分配器的2.45 GHz功率放大器会员

期刊论文

作者：李钰梁 , 杨桢 , 李艳 , 王宇宁

页码： 421 - 430

摘要

2024/01/01

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当前功率放大器在输出效率、输出功率以及线性度等方面不能很好地兼顾，针对这一问题，在三级级联放大方法的基础上，提出了一种基于功率合成器和功率分配器的AB类射频功率放大器。针对线性度和增益的问题，带通匹配和T型网络匹配技术对前置驱动级电路进行了优化设计；利用功率合成技术解决了末级放大器输出功率过大的问题，并且使功率放大器的稳定性和效率得到了保证。为防止功放的温度过高，对功率放大器腔体进行了热特性分析，最高温度为81℃，可以使功放得到良好的降温。在室温测试环境下，当中心频点为2.45 GHz时，射频功率放大器的输出功率为47 dBm，放大增益为42 dB，最大功率附加效率大于45%。测试结果与仿真结果相近，为后续放大器的研究与设计提供了一定的指导。
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基于时序控制的固态开关串并联高压脉冲技术会员

期刊论文

作者：施阳杰 , 梁勖 , 林颖 , 方晓东

页码： 414 - 420

摘要

2024/01/01

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针对生物医疗等高压陡脉冲应用需求，设计了基于固态开关串并联高压陡脉冲发生电路，并结合时序控制技术，提出一种脉冲陡化新方法；从理论上分析了脉冲陡化的关键、系统工作的过程以及设计要点。该方法能较好解决开关管增加后杂散参数、布线电感以及导线电感对开关速度的影响。以2 kV高压直流电源、110Ω的负载电阻进行实验，负载脉冲信号的上升沿约为50 ns，下降沿约为70 ns，输出电流幅值约18 A；最小脉宽信号的半高宽为100 ns，系统的最小分辨率为5 ns，可实现步进为5 ns脉宽的灵活调节，最大脉宽则与储能电容有关。
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一种适用于介质阻挡放电负载的简易型单极性正向脉冲式供电电源会员

期刊论文

作者：方文睿 , 唐雄民 , 江天鸿 , 邹翀 , 陈伟正

页码： 405 - 413

摘要

2024/01/01

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针对常用的负载谐振型波形连续式的供电电源无法充分发挥介质阻挡放电负载的性能，以及现有脉冲式供电电源拓扑结构比较复杂的不足，提出了一种由1个功率开关管、2个二极管和1个耦合电感构成的单极性正向脉冲式供电电源。通过对该供电电源工作模态的分析得出，该供电电源不仅能为介质阻挡负载提供快速上升的脉冲电压，而且功率器件工作于软开关状态。仿真和实验结果验证了该供电电源的可行性，所提出的单极性正向脉冲式供电电源对现有的介质阻挡放电负载的供电电源的升级改造有一定的借鉴意义。
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国外航天器电源与供配电标准体系综述会员

期刊论文

作者：杨东 , 杜红 , 付林春 , 王磊 , 姜东升 , 穆浩

页码： 396 - 404

摘要

2024/01/01

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建设完备的航天器电源与供配电标准体系是提升航天器电源与供配电系统设计正确、确保卫星能源安全可靠的重要工具。本文通过研究欧洲空间标准化合作组织ECSS（European Cooperation for Space Standardization）、美国宇航局NASA（National Aeronautics and Space Administration）、日本宇宙航空研究开发机构JAXA（Japan Aerospace Exploration Agency）、国际标准化组织ISO（International Standard Organization）和美国航空航天学会AIAA（American Institute of Aeronautics and Astronautics）等国外组织出版的电源与供配电系统标准，分析各自标准专业的侧重点，综述国外标准所包含的内容，总结各组织的标准体系，并结合我国的实际情况，提出了航天器电源与供配电标准体系建议和参考。
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SiC MOSFET器件高温下最大电流导通能力评估方法会员

期刊论文

作者：李华康 , 宁圃奇 , 康玉慧 , 曹瀚 , 郑丹

页码： 386 - 398

摘要

2024/01/01

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碳化硅SiC（silicon carbide）器件被认为是一种良好的耐高温半导体器件，高功率密度和高温应用需要更深入地研究损耗和散热问题。研究了SiC MOSFET功率模块在高温下的最大电流导通能力，考虑了电气性能和散热的相互关系。在建立SiC MOSFET器件的热电耦合模型配合系统散热模型的基础上，分析了热失控过程的机理。通过热电联合仿真确定了一款SiC功率模块高温下的电流容量，与实验结果相比误差约为4%，验证了所提方法的有效性。
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车用永磁同步电机高性能弱磁控制策略会员

期刊论文

作者：章回炫 , 范涛 , 宁圃奇 , 国敬 , 温旭辉

页码： 378 - 385

摘要

2024/01/01

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提出一种基于电流预测的车用永磁同步电机弱磁控制方法，以提升永磁同步电机弱磁区的动态性能。详细分析了弱磁区的电压边界问题，以及不同电压选取规则下的稳定性问题。在此基础上，提出了一种考虑稳定性和动态特性的动态过调制策略。此外，研究了基于参数模型的电流预测控制算法，该算法具有快速动态响应和可控约束的优点，在保证稳定性的基础上可有效提升电机弱磁区域动态性能。最后，分别在仿真和实验平台上证明了所提算法的有效性。
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基于无源均流的谐振式无桥型Boost LED驱动电源会员

期刊论文

作者：史旭 , 刘雪山 , 周群 , 王春涛

页码： 369 - 377

摘要

2024/01/01

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传统Boost功率因数校正变换器的输出电压必须大于输入电压，这在一定程度上限制了其在LED驱动电源中的应用。同时，传统LED驱动电源因输入端整流桥的存在而限制了自身效率的进一步提升。基于谐振式Boost功率因数校正变换器拓扑提出了一种无源均流型无桥Boost LED驱动电源，通过引入谐振式电容均流网络，实现了多路均流输出；通过整流桥的去除，进一步提升了系统的效率。最后，搭建了一台效率可达93.64%的140 W实验样机，验证了理论分析的正确性与可行性。
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2024年第2期