磁芯电感器的谐波失真分析 摘 要:简述了改进铁氧体软磁材料比损耗系数和磁滞常数ηB,从而降低总谐波失真THD的历史过程,分析了诸多因数对谐波测量的影响,提出了磁心性能的调控方向。 关键词:比损耗系数, 磁滞常数ηB ,直流偏置特性DC-Bias,总谐波失真THD Analysis on THD of the fer rite co res u se d i n i nductancShi Yan Nanjing Finemag Technology Co. Ltd., Nanjing 210033 Abstract: Histrory of decreasing THD by improving the ratio loss coefficient and hysteresis constant of soft magnetic ferrite is briefly narrated. The effect of many factors which affect the harmonic wave testing is analysed. The way of improving the performance of ferrite cores is put forward. Key words: ratio loss coefficient,hysteresis constant,DC-Bias,THD 近年来,变压器生产厂家和软磁铁氧体生产厂家,在电感器和变压器产品的总谐波失真指标控制上,进行了深入的探讨和广泛的合作,逐步弄清了一些似是而非的问题。从工艺技术上采取了不少有效措施,促进了质量问题的迅速解决。本文将就此热门话题作一些粗浅探讨。 一、 历史回顾 总谐波失真(Total harmonic distortion) ,简称THD,并不是什么新的概念,早在几十年前的载波通信技术中就已有严格要求<1>。1978年邮电部公布的标准YD/Z17-78“载波用铁氧体罐形磁心”中,规定了高μQ材料制作的无中心柱配对罐形磁心详细的测试电路和方法。如图一电路所示,利用LC组成的150KHz低通滤波器在高电平输入的情况下测量磁心产生的非线性失真。这种相对比较的实用方法,专用于无中心柱配对罐形磁心的谐波衰耗测试。 这种磁心主要用于载波电报、电话设备的遥测振荡器和线路放大器系统,其非线性失真有很严格的要求。 图中 ZD —— QF867 型阻容式载频振荡器,输出阻抗 150Ω, Ld47 —— 47KHz 低通滤波器,阻抗 150Ω,阻带衰耗大于61dB, Lg88 ——并联高低通滤波器,阻抗 150Ω,三次谐波衰耗大于61dB Ld88 ——并联高低通滤波器,阻抗 150Ω,三次谐波衰耗大于61dB FD —— 30~50KHz 放大器, 阻抗 150Ω, 增益不小于 43 dB,三次谐波衰耗b3(0)≥91 dB, DP —— Qp373 选频电平表,输入高阻抗, L ——被测无心罐形磁心及线圈, C ——聚苯乙烯薄膜电容器CMO-100V-707APF±0.5%,二只。 测量时,所配用线圈应用丝包铜电磁线SQJ9×0.12(JB661-75)在直径为16.1mm的线架上绕制 120 匝, (线架为一格) , 其空心电感值为 318μH(误差1%) 被测磁心配对安装好后,先调节振荡器频率为 36.6~40KHz, 使输出电平值为+17.4 dB, 即选频表在 22′端子测得的主波电平 (P2)为+17.4 dB,然后在33′端子处测得输出的三次谐波电平(P3), 则三次谐波衰耗值为:b3(+2)= P2+S+ P3 式中:S 为放大器增益dB 从以往的资料引证, 就可以发现谐波失真的测量是一项很精细的工作,其中测量系统的高、低通滤波器,信号源和放大器本身的三次谐波衰耗控制很严,阻抗必须匹配,薄膜电容器的非线性也有相应要求。滤波器的电感全由不带任何磁介质的大空心线圈绕成,以保证本身的“洁净” ,不至于造成对磁心分选的误判。 为了满足多路通信整机的小型化和稳定性要求, 必须生产低损耗高稳定磁心。上世纪 70 年代初,1409 所和四机部、邮电部各厂,从工艺上改变了推板空气窑烧结,出窑后经真空罐冷却的落后方式,改用真空炉,并控制烧结、冷却气氛。技术上采用共沉淀法攻关试制出了μQ乘积 60 万和 100 万的低损耗高稳定材料,在此基础上,还实现了高μ7000~10000材料的突破,从而大大缩短了与国外企业的技术差异。当时正处于通信技术由FDM(频率划分调制)向PCM(脉冲编码调制) 转换时期, 日本人明石雅夫发表了μQ乘积125 万为 0.8×10 ,100KHz)的超优铁氧体材料<3>,其磁滞系数降为优铁
上传时间: 2013-12-15
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为提高训练效果,仿真训练系统中需进行信号波形测试。在介绍PCI1721板卡基本功能及主要特点的基础上,介绍了VB编程结合PCI1721总线扩展实现信号产生的方法,给出了信号产生软件实现的基本方法、PCI1721实现多通道输出的方法以及VRML和VB交互的实现方法,便于以后功能扩展。为保证输出波形满足要求,实现脉冲信号、视频信号、检波信号等模拟信号的选择输出,设计了整形电路。这样既可以实现虚拟测试又可以实现真正测试。
上传时间: 2013-11-04
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虚拟仪器的技术优势在于可由用户自己定义通用仪器系统,且功能灵活,很容易构建,应用面极其广泛。运用LabWindows/CVI开发环境设计了数据播放器。通过UDP通信,手动载入相应的ini文件及数据文件,通过ini文件完成网络通讯、数据变量、数据采样间隔、数据文件格式的配置,采用链表方式管理、维护数据帧的定义部分。可模拟真实采集过程将数据发送出去,可以读取不同类型的数据文件,做到了通用。通过实例验证了设计的实用性。
标签: LabWindows_CVI 数据播放器
上传时间: 2013-10-09
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为了满足物体转动惯量测试的需求,基于虚拟仪器技术,利用数据采集卡及LABVIEW软件设计开发了转动惯量测试系统。该系统利用数据采集卡采集由光电传感器产生的电压脉冲信号,将采集到的电压信号送至测试计算机,由测试计算机分析处理得到被测物体转动惯量。由于该测试系统不需要单独制作电路板,故降低了成本,减少了研发周期。实际应用表明,该系统具有操作简便、通用性好、测试准确、搭建简单的特点,达到了设计要求。
上传时间: 2013-10-09
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首先介绍了对信号进行频谱分析的原理,并根据软件无线电和虚拟仪器的思想,基于NI(National Instruments)的PXI硬件模块和LabVIEW软件平台,实现了100 kHz~2.7 GHz频率范围内的宽带频谱扫描、频率测量、带内功率测量、邻波道功率测量、信号带宽测量等功能。最后,利用该测试平台对实际信号进行测量,并与频谱分析仪的测量结果进行比较,验证了该方案的有效性。
上传时间: 2013-11-02
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利用LABWINDOWS/CVI软件对采集的信号进行分析与处理,将结果显示、存盘并设有系统报警。系统统采用多面板设计,功能明确,易于操作,显示了虚拟仪器技术应用于遥测舱测量中的优势。
上传时间: 2015-01-03
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MI1000是致远电子最新推出多功能虚拟仪器,揉合了日常电路调试过程中所需的信号产生、测量等多种功能。其构建了一个功能强大的闭环测试系统,既有数字、模拟信号的激励,亦有数字、模拟信号的检测,且逻辑分析仪还嵌入了常用信号的协议分析功能。四种功能有机地结合在一起,功能模块间可协同工作,控制简单,观测方便, 在有效地节约工作台面积的同时,也为信号调试提供了极具性价比的仪器解决方案。作为一款虚拟仪器,其充分利用了上位机强大的数据处理能力,为用户预留二次开发的程序接口。
上传时间: 2014-07-28
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近年来电脑虚拟仪器的发展很快。在飞速发展的计算机技术支持下,“软件即仪器”的理念得到了充分的发挥。计算机加软件配合合适的AD/DA界面和传感器/控制器,就可以完成形形色色的传统仪器的所有功能,应用领域遍及现代科技的各个方面,大有星火燎原之势。而且由于其成本较低,升级容易换代快,维护简单,特别是数据的采集、分析、管理做到了智能化,大大提高了工作效率,在科研、计量、工控、自控等应用上特别受青睐,发展势头已将传统仪器远远抛在了后面,并将持续下去。但是一般的虚拟仪器对于普通电子爱好者来说仍然是太昂贵了,而且由于通用的虚拟仪器要考虑高速信号,往往采用高速低分辨率的AD/DA芯片,一般分辨率只能达到8至12位,这对于电子爱好者常用的音频领域恰恰不够精确。在现代多媒体电脑上,声卡已经成为一个必不可少的重要组成部分,它给我们提供了丰富多彩的视听娱乐和有声交流功能,使“多媒体”的名称名副其实。但是你是否知道,利用声卡高精度的AD/DA变换界面,加上合适的软件,就可以构成功能十分强大的音频(超音频)虚拟仪器呢?并且,如果使用足够好的声卡,配合比较简单的扩展设备和传声器/放大器,再选用本文介绍的软件,将是目前音频虚拟仪器的最强、最佳选择。限于篇幅和时间,本文主要介绍一些原则性的测试方法,期望起到抛砖引玉的作用,给有兴趣的爱好者引个路。具体的应用还需要大家不断学习、探索,详细的软件应用方法将在2004年《无线电》杂志以及本站连续刊登介绍。1.声卡的选择声卡担负着模拟信号进出大门的重任,其性能如何,对虚拟仪器的精度有着最直接的影响,因此选择合适的声卡是非常有必要的。从分辨率看,一般电脑多媒体声卡为16位,取样频率为44.1/48KHz,而现在的主流中高档声卡大多具备了96KHz/24bit的取样精度,好的专业声卡甚至能达到输入/输出兼备的192KHz/24bit取样精度。从音频处理的技术指标看,许多质量良好的廉价声卡已经超越了一般模拟仪器,而高档的专业声卡更是具有极其优异的指标。这也不奇怪,因为专业声卡本身就是为专业的录音、监听、音频处理而设计的,是音频传播的门槛,理应具有良好的素质。例如,顶级的专业声卡频率响应可以从几Hz平坦地延伸到数十KHz至接近100 KHz,波动在正负0.1dB以下,噪声水平在-110dB以下,动态范围大于110dB,总谐波失真和互调失真远小于万分之一,通道分离度能达到100dB……这样的声卡已经超越了绝大多数模拟设备的指标,足以应付最苛刻的应用要求,也足以胜任高精度电脑音频虚拟仪器的要求,乃至于数十KHz的超声波研究。当然了,顶级的专业声卡价格昂贵,一般相当于一套主流电脑的价格,大多数业余爱好者不能或不愿承受,但比起模拟测试仪器来说还是便宜很多,而且软件升级没有限制。不过近来电脑音频设备市场看好,许多专业声卡厂家推出了“准专业”声卡进军多媒体市场,素质良好,支持多声道,价格也便宜很多,用途广泛,很适合业余爱好者选用。如果再“抠门”一点,精选百元级优质声卡也是可以应付一般的声学测量的,因为我们知道声学测量的瓶颈一般在于传声器而不是电路。当然这时最好对声卡模拟电路进行“打摩”如更换运放和输出电容等,以得到更好的效果。介绍一些具体的声卡品牌。顶级声卡首选Lynx Two/Lynx 22,据笔者所知是目前世界上指标最优秀的声卡,价格一千美元左右。类似的其它专业声卡有RME,比Lynx还贵(主要因为支持的声道数多)。另外如果单为测试用,一些专业的测试用AD/DA界面设备也可用(例如Sound Technology公司的产品),不过可能更昂贵,而且功能少,指标也未必更强,但好处是可以找到USB接口型的,可配合笔记本电脑使用。这类声卡可以进行精确的电路测试,如作为其它声卡、碟机、功放等设备的输入输出参考标准进行测量,声学测试更是不在话下。
上传时间: 2013-10-13
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QX5305 是一款高效率,稳定可靠的高亮度LED灯驱动控制IC,内置高精度比较器,off-time控制电路,恒流驱动控制电路等,特别适合大功率,多个高亮度LED灯串恒流驱动。 QX5305采用固定off-time控制工作方式,其工作频率可高达2.5MHz,可使外部电感和滤波电容、体积减少,效率提高。 在DIM脚加PWM信号,可调节LED灯的亮度。 通过调节外置的电阻,能控制高亮度LED灯的驱动电流,使LED灯亮度达到预期恒定亮度,流过高亮度LED灯的电流可从几毫安到2安培变化。 方框图: 管脚排列图: QX5305的特性 可编程驱动电流,最高可达2A 高效率:最高达95% 宽输入电压范围:2.5V~36V 高工作频率:2.5MHz 工作频率可调:500KHz~2.5MHz 驱动LED灯功能强:LED灯串可从1个到几十个LED高亮度灯 亮度可调:通过EN端PWM,调节LED灯亮度 QX5305应用范围 干电池供电LED灯串 LED灯杯 RGB大显屏高亮度LED灯 平板显示器LED背光灯 恒流充电器控制 通用恒流源。 工作原理简述: QX5305 采用峰值电流检测和固定off-time控制方式。片内的R-S触发器分别由off-time定时器置位和CS比较器、FB比较复位,它控制外部MOSFET管并和功率电感 L、LED、肖特基二极管共同构成一个自振荡的,连续电感电流模式的升压型恒流LED驱动电路(参见图1)。 除了固定off-time控制这点外,QX5305的工作方式和普通的电流模式PWM控制型DC/DC升压电路非常相似。当工作在连续电流模式下时,流过功率电感的电流IL如图所示:
上传时间: 2013-10-26
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怎么拨打电话?也许这个问题非常简单:拿起话筒,按话机的数字键盘拨号码。 但是,有没想过,我们可以拿起电话,不需要碰话机键盘就能拨通电话?答案是肯定的。 下面就介绍如何用Arduino 生成双音多频信号。 用法介绍: 使用时候,我们拿起电话话筒,将喇叭贴近话筒麦克风位置。在串口发送需要拨号的电话号 码(比如10000),稍等片刻即可拨通。 扩展用法: 驱动开关模拟电话摘机事件,用此电路拨号,再由Arduino 按照事件控制语音模块(WT588D 等)发出不同的语音到电话线。即可完成一个整体的自动拨号机,可以制作报警器,或者电 话提醒器。 材料清单: Arduino 一块, 喇叭1 个, 100Ω电阻1 个(可以选择100Ω~1kΩ), 1uF 电容两个(可以选择0.1uF~10uF)。 硬件连接:
上传时间: 2013-12-22
上传用户:Late_Li