高压TSC(Thyristor Switch Capacitor)装置是指额定工作电压为6kV-35kV晶闸管投切电容器补偿装置,是一种典型静止无功补偿器,其对增强系统稳定性、提高系统运行经济性,保证电压质量及改善电能质量都能发挥良好的作用。目前国内对高压TSC装置研制与生产还处于起步阶段,加速高压TSC装置的国产化,对在我国电力系统中早日推广与应用高压TSC装置具有重大意义。 首先在无功功率的测量上,如何在有谐波干扰等复杂环境下准确检测无功功率,本文采用了基于快速傅立叶变换的方法,可以很好的完成无功功率的采集。在主电路结构上,晶闸管开关阀是高压TSC装置的关键构成部件,高压TSC装置要求晶闸管开关应具有良好的电气性能,要求晶闸管开关应是有效和可靠的。本文通过晶闸管特性和串联技术的研究,给出了晶闸管串联开关的静态均压和动态均压方法,设计出合理使用的电路结构。通过仿真分析,验证了均压电路的效果。 电容器无涌流投入技术也是TSC主要研究点,由于在高压系统中器件两端承受的电压较高,低压TSC系统中常用的过零固态继电器或集成过零触发芯片满足不了耐压的需要,本文设计了专门的过零检测及触发电路,在器件两端电压过零时触发,避免了由于电容器残压过高而造成的巨大冲击电流,从而在硬件电路上实现电容器组的无过渡过程投切,电路简单可靠。同时,在控制策略上将几种投切判据进行了比较,采用了电压无功复合投切判据,以无功功率作为主判据,电压作为辅助判据,有效地克服了仅以功率因数作为投切判据的控制方式中的轻载时容易产生投切振荡而重载时容易出现补偿不充分的缺点。
上传时间: 2013-05-24
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高精度惯性加速度计能够实现实时位移检测,在当今民用和军用系统如汽车电子、工业控制、消费电子、卫星火箭和导弹等中间具有广泛的需求。在高精度惯性加速度计中,特别需要稳定的低噪声高灵敏度接口电路。事实上,随着传感器性能的不断提高,接口电路将成为限制整个系统的主要因素。 本论文在分析差动电容式传感器工作原理的基础上,设计了针对电容式加速度计的全差分开环低噪声接口电路。前端电路检测传感器电容的变化,通过积分放大,产生正比于电容波动的电压信号。 本论文采用开关电容电路结构,使得对寄生不敏感,信号灵敏度高,容易与传感器单片集成。为了得到微重力加速度性能,设计电容式位移传感接口电路时,重点研究了噪声问题和系统建模问题。仔细分析了开环传感器中的不同噪声源,并对其中的一些进行了仿真验证。建立了接口电路寄生电容和寄生电阻模型。 为了更好的提高分辨率,降低噪声的影响如放大器失调、1/f噪声、电荷注入、时钟馈通和KT/C噪声,本论文采用了相关双采样技术(CDS)。为了限制接口电路噪声特别是热噪声,着重设计考虑了前置低噪声放大器的设计及优化。由于时钟一直导通,特别设计了低功耗弛豫振荡器,振荡频率为1.5M。为了减小传感器充电基准电压噪声,采用两级核心基准结构设计了高精度基准,电源抑制比高达90dB。 TSMC 0.18μm工艺中的3.3V电压和模型,本论文进行了spectre仿真。 关键词:MEMS;电容式加速度计;接口电路;低噪声放大器;开环检测
上传时间: 2013-05-23
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由于绝缘栅双极晶体管IGBT具有工作频率高、处理功率大和驱动简单等诸多优点,在电力电子设备、尤其是中大型功率的电力电子设备中的应用越来越广泛。但是,IGBT失效引发的设备故障往往会对生产带来巨大影响和损失,因此,对IGBT的失效研究具有十分重要的应用意义。 本文在深入分析IGBT器件工作原理和工作特性的基础上,采用双极传输理论联立求解电子和空穴的传输方程,得到了稳态时电子和空穴电流的表达式,对造成IGBT失效的各种因素进行了详细分析。应用MATLAB软件,对硅参数的热导率、载流子浓度、载流子寿命、电子迁移率、空穴迁移率和双极扩散系数等进行了仿真,深入研究了IGBT的失效因素,得到了IGBT失效的主要原因是发生擎住效应以及泄漏电流导致IGBT延缓失效的有用结论。并且,进行了IGBT动态模型的设计和仿真,对IGBT在短路情况下的失效机理进行了深入研究。 考虑到实际设备中的IGBT在使用中经常会发生反复过流这一问题,通过搭建试验电路,着重对反复过流对IGBT可能带来的影响进行了试验研究,探讨了IGBT因反复过流导致的累积失效的变化规律。本文研究结果对于正确判断IGBT失效以及失效程度、进而正确判断和预测设备的可能故障,具有一定的应用参考价值。
上传时间: 2013-08-04
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电线电缆是国家经济建设的一项重要的产业,在铁路通信中,皮泡皮通信电缆因为其具有与其它电缆相同性能的情况下,直径小、成本低、重量轻的特点,得到了人们的青睐。而在单线挤塑机中的温度控制直接影响电缆的性能质量。温度控制的可靠与否及其控制精度的高低己成为决定产品质量的关键,温度控制也成为生产工艺的重要组成部分。在工艺控制当中,应尽量减小其超调量、波动、响应时间和偏差,这对产品的质量,产量和原料的节省都是及其重要的。 本文主要针对挤塑机的温度这个参数进行控制。全文主要包括以下几个部分:首先分析了传统PID、和模糊控制的优缺点。在此基础上,系统选用了模糊自适应PID控制算法。在硬件方面,在分析了系统控制对象的基础上,以LPC2131为控制核心,运用MAX6675采集温度、LCD和键盘作为人机交换平台、以PWM方式对固体继电器进行控制。软件方面,在ARM的集成开发环境AD1.2下,利用C语言,进行了软件的设计与调试,实现了硬件的配置和整体控制系统的所有功能。同时也实现了用Modbus协议与PC机通讯的下位机部分程序,并运用串口调试助手V2.2测试了其功能性。另外论文详细的给出了控制平台的各个功能程序模块软件流程。通过在实验室对系统进行了模拟实验,该控制平台运行稳定,可靠,实现了预期的功能,证明了将模糊PID算法引入挤塑机温度控制系统当中,改善了系统的控制效果,具有更好的鲁棒性和自适应能力。
上传时间: 2013-05-23
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断路器是电力系统中重要的控制和保护设备,对维护电力系统的安全、稳定和可靠运行起着重要的作用。如何使断路器高度智能化,并且更安全和可靠,是电力系统保护的发展要求,也是本论文研究的目的。 本文在深入研究了智能断路器国内外发展状况的基础上,精心设计了以数字信号处理器DSP和复杂可编程逻辑器件CPLD为核心的系统硬件。DSP是智能断路器测控单元的核心器件,它实现断路器的各种保护、报警、显示与控制功能。CPLD完成状态量的监测,以及各种逻辑信号的输出。两种器件相互配合使得断路器系统更加智能化。研究了断路器测控单元的测量原理及保护算法,并进行了具体的硬件和软件模块的设计,旨在实现断路器的智能保护、远程控制和集中管理。本设计以TI公司的DSP芯片TMS320LF2407为核心。硬件设计主要包括信号调理模块设计、信号采样模块设计、保护执行模块设计、CPLD模块设计和输入输出模块设计。并且利用TMS320LF2407本身具有的CAN2.0模块,通过CAN总线实现断路器和上位机的通信,实现遥测、遥调、遥控、遥信等“四遥”功能。软件采用模块化设计,每一个模块相对独立,完成某个特定功能,便于维护和添加新功能,并且调试灵活方便。文中给出了主程序及各个子程序的流程图,其中子程序有数据采集子程序、FFT计算子程序、液晶显示子程序、短路瞬时保护子程序、过载长延时保护子程序、接地故障保护子程序和短路短延时保护子程序等。并且设计中充分考虑了断路器工作环境的恶劣性,分析了各种干扰的来源,并针对各种干扰采取了对应的软件和硬件的抗干扰措施。最后,为了验证全波傅氏算法能否满足电网数据处理精度的要求,利用MATLAB搭建仿真平台,对其进行了仿真。结果表明全波傅氏算法能达到系统的要求。
上传时间: 2013-04-24
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电子功能模件是机电产品的基本组成部分,其水平高低直接决定整个机电产品的工作质量。当前PCB自动测试系统大多为欧美产品,价格相当昂贵,远远超出我国中小电子企业的承受能力。为了提高我国中小企业电子设备的竞争力,本课题研发了适合于我国中小企业、价格低廉、使用方便的PCB路内测试系统。 本文首先详细介绍了PCB各种检测技术的原理和特点,然后根据本课题面向的用户群和他们对PCB测试的需求,组建PCB内测试系统。本系统基于虚拟仪器设计思想,以PCB上模拟电子器件、组合逻辑电路及由其构成的功能模块等为被测对象,包括路内测试仪、逻辑分析单元、信号发生器、高速数据采集器、多路通道扫描器及针床。其中:路内测试仪对不同被测对象选择不同测试方法,采用电位隔离法实现了被测对象与PCB上其他元器件的隔离,并采用自适应测试方法提高测试结果的准确度。逻辑分析单元主要采用反向驱动技术测试常见的组合逻辑电路。信号发生器能同时产生两路正弦波、方波、斜波、三角波等常用波形。数据采集器能同时采集四路信号,以USB接口与主机通讯。多路通道扫描器采用小型继电器阵列来实现,可扩展性好。针床采用新型夹具,既保证接触性能,又不至破坏触点。 实践表明,本系统能对常用电子功能模件进行自动测试,基本达到了预期目标。
上传时间: 2013-06-06
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直流电动机具有优良的调速特性,调速平滑、简单,且范围大.同时其过载能力大,能承受频繁的冲击负载,广泛应用于切削机床、造纸机等高性能可控电力拖动领域. 以往直流调速系统控制器采用分立元件,其故障率高,稳定性差,技术落后,很难满足生产的需要.随着计算机技术及通信技术的发展,数字化直流调速系统克服了这一不足,成为直调系统的主流. 本文设计的系统以DSP为主控芯片,监控系统控制芯片使用P89C669单片机,通过上下位机的数据通讯,实现系统参数设计和调节的数字化.下面是具体工作阐述: 1.设计了电封闭直流调速系统的硬件和软件,完成两台同轴电机的电封闭实验. 2.主电路使用三菱公司的IPM-PS21867作为功率输出模块,同时设计了驱动保护电路、控制电路以及通信保护电路. 3.采用PWM控制方式,编写了系统的软件.主要包括主程序、通讯显示程序以及中断服务子程序. 4.完成了样机的整体布局和调试,实现了系统的双闭环控制. 5.针对由于负载、转动惯量等的变化影响系统的调速性能,本文基于模型参考自适应控制原理,给出了双闭环调速系统自适应的Narendra方案的具体实现,通过仿真验证方案的可行性.
上传时间: 2013-04-24
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电线电缆是国家经济建设的一项重要的产业,在铁路通信中,皮泡皮通信电缆因为其具有与其它电缆相同性能的情况下,直径小、成本低、重量轻的特点,得到了人们的青睐。而在单线挤塑机中的温度控制直接影响电缆的性能质量。温度控制的可靠与否及其控制精度的高低己成为决定产品质量的关键,温度控制也成为生产工艺的重要组成部分。在工艺控制当中,应尽量减小其超调量、波动、响应时间和偏差,这对产品的质量,产量和原料的节省都是及其重要的。 本文主要针对挤塑机的温度这个参数进行控制。全文主要包括以下几个部分:首先分析了传统PID、和模糊控制的优缺点。在此基础上,系统选用了模糊自适应PID控制算法。在硬件方面,在分析了系统控制对象的基础上,以LPC2131为控制核心,运用MAX6675采集温度、LCD和键盘作为人机交换平台、以PWM方式对固体继电器进行控制。软件方面,在ARM的集成开发环境AD1.2下,利用C语言,进行了软件的设计与调试,实现了硬件的配置和整体控制系统的所有功能。同时也实现了用Modbus协议与PC机通讯的下位机部分程序,并运用串口调试助手V2.2测试了其功能性。另外论文详细的给出了控制平台的各个功能程序模块软件流程。通过在实验室对系统进行了模拟实验,该控制平台运行稳定,可靠,实现了预期的功能,证明了将模糊PID算法引入挤塑机温度控制系统当中,改善了系统的控制效果,具有更好的鲁棒性和自适应能力。
上传时间: 2013-05-31
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书名:数字逻辑电路的ASIC设计/实用电子电路设计丛书 作者:(日)小林芳直 著,蒋民 译,赵宝瑛 校 出版社:科学出版社 原价:30.00 出版日期:2004-9-1 ISBN:9787030133960 字数:348000 页数:293 印次: 版次:1 纸张:胶版纸 开本: 商品标识:8901735 编辑推荐 -------------------------------------------------------------------------------- 内容提要 -------------------------------------------------------------------------------- 本书是“实用电子电路设计丛书”之一。本书以实现高速高可靠性的数字系统设计为目标,以完全同步式电路为基础,从技术实现的角度介绍ASIC逻辑电路设计技术。内容包括:逻辑门电路、逻辑压缩、组合电路、Johnson计数器、定序器设计及应用等,并介绍了实现最佳设计的各种工程设计方法。 本书可供信息工程、电子工程、微电子技术、计算技术、控制工程等领域的高等院校师生及工程技术人员、研制开发人员学习参考。 目录 -------------------------------------------------------------------------------- 第1章 ASIC=同步式设计=更高可靠性设计方法的实现 1.1 面向高性能系统的设计 1.2 同步电路的不足 1.3 同步电路设计 1.4 ASIC机能设计方法有待思考的地方 第2章 逻辑门电路详解 2.1 逻辑门电路的最基本的知识 2.2 加法电路及其构成方法 2.3 其他输入信号为3位的逻辑单元 2.4 复合逻辑门电路的调整 第3章 逻辑压缩与奎恩·麦克拉斯基法 3.1 除去玻色项的方法 3.2 奎恩·麦克拉斯基法 第4章 组合电路设计 4.1 选择器、解码器、编码器 4.2 比较和运算电路的设计 第5章 计数器电路的设计 5.1 计数器设计的基础 5.2 各种各样的计数器设计 5.3 LFSR(M系列发生器)的设计 第6章 江逊计数器 6.1 设计高可靠性的江逊计数器 6.2 冲刷顺序的组成 第7章 定序器设计 7.1 定序器电路设计的基础知识 7.2 把江逊计数器制作成状态机 7.3 一比特热位状态机与江逊状态机 7.4 跳跃动作的设计 第8章 定序器的高可靠化技术 8.1 高可靠性定序器概述 8.2 关注高可靠性江逊状态机 第9章 定序器的应用设计 9.1 软件处理与硬件处理 9.2 自动扶梯的设计 9.3 信号机的设计 9.4 数码存钱箱的设计 9.5 数字锁相环的设计 第10章 实现最佳设计的方法 10.1 如何杜绝运行错误的产生 10.2 16位乘法器的电路整定 10.3 冒泡分类器(bubble sorter)的电路设定 参考文献
上传时间: 2013-06-15
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现代的计算机追求的是更快的速度、更高的数据完整性和灵活性。无论从物理性能,还是从电气性能来看,现今的并行总线都已出现了某些局限,无法提供更高的数据传输率。而SATA以其传输速率快、支持热插拔、可靠的数据传输等特点,得到各行业越来越多的支持。 目前市场上的SATA IP CORE都是面向IC设计的,不利于在FPGA上集成,因此,本文在Xilinx公司的Virtex5系列FPGA上实现SATAⅡ协议,对SATA技术的推广、国内逻辑IP核的发展都有一定的意义。 本文将SATAⅡ协议的FPGA实现划分成物理层、链路层、传输层和应用层四个模块。提出了物理层串行收/发器设计以及物理链路初始化方案。分析了链路层模块结构,给出了作为SATAⅡ链路层核心的状态机的设计。为满足SATAⅡ协议3.0Gbps的速率,采用扩大数据处理位宽的方法,设计完成了链路层的16b/20b编码模块,同时为提高数据传输可靠性和信号的稳定性,分别实现了链路层CRC校验模块和并行扰码模块。在描述协议传输层的模块结构的基础上,给出了作为传输层核心的状态机的设计,并以DMA DATA OUT命令的操作为例介绍了FIS在传输层中的处理过程。完成了命令层协议状态机的设计,并实现了SATAⅡ新增功能NCQ技术,从而使得数据传输更加有效。最后为使本设计应用更加广泛,设计了基于AHB总线的用户接口。 本设计采用Verilog HDL语言对需要实现的电路进行描述,并使用Modelsim软件仿真。仿真结果表明,本文设计的逻辑电路可靠稳定,与SATAⅡ协议定义功能一致。
上传时间: 2013-06-16
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