高壓動態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置(TCR型SCV)SVC=FC+TCRTCR: Thyristor Controlled Reactor 晶閘管控制電抗器SCV: Static
標(biāo)簽: TCR SCV 動態(tài) 無功補(bǔ)償
上傳時間: 2013-07-21
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可配置端口電路是FPGA芯片與外圍電路連接關(guān)鍵的樞紐,它有諸多功能:芯片與芯片在數(shù)據(jù)上的傳遞(包括對輸入信號的采集和輸出信號輸出),電壓之間的轉(zhuǎn)換,對外圍芯片的驅(qū)動,完成對芯片的測試功能以及對芯片電路保護(hù)等。 本文采用了自頂向下和自下向上的設(shè)計(jì)方法,依據(jù)可配置端口電路能實(shí)現(xiàn)的功能和工作原理,運(yùn)用Cadence的設(shè)計(jì)軟件,結(jié)合華潤上華0.5μm的工藝庫,設(shè)計(jì)了一款性能、時序、功耗在整體上不亞于xilinx4006e[8]的端口電路。主要研究以下幾個方面的內(nèi)容: 1.基于端口電路信號寄存器的采集和輸出方式,本論文設(shè)計(jì)的端口電路可以通過配置將它設(shè)置成單沿或者雙沿的觸發(fā)方式[7],并完成了Verilog XL和Hspiee的功能和時序仿真,且建立時間小于5ns和保持時間在0ns左右。和xilinx4006e[8]相比較滿足設(shè)計(jì)的要求。 2.基于TAP Controller的工作原理及它對16種狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換的控制,對16種狀態(tài)機(jī)的轉(zhuǎn)換完成了行為級描述和實(shí)現(xiàn)了捕獲、移位、輸出、更新等主要功能仿真。 3.基于邊界掃描電路是對觸發(fā)器級聯(lián)的構(gòu)架這一特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一款邊界掃描電路,并運(yùn)用Verilog XL和Hspiee對它進(jìn)行了功能和時序的仿真。達(dá)到對芯片電路測試設(shè)計(jì)的要求。 4.對于端口電路來講,有時需要將從CLB中的輸出數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)異或、同或、與以及或的功能,為此本文采用二次函數(shù)輸出的電路結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)以上的功能,并運(yùn)用Verilog XL和Hspiee對它進(jìn)行了功能和時序的仿真。滿足設(shè)計(jì)要求。 5.對于0.5μm的工藝而言,輸入端口的電壓通常是3.3V和5V,為此根據(jù)設(shè)置不同的上、下MOS管尺寸來調(diào)整電路的中點(diǎn)電壓,將端口電路設(shè)計(jì)成3.3V和5V兼容的電路,通過仿真性能上已完全達(dá)到這一要求。此外,在輸入端口處加上擴(kuò)散電阻R和電容C組成噪聲濾波電路,這個電路能有效地抑制加到輸入端上的白噪聲型噪聲電壓[2]。 6.在噪聲和延時不影響電路正常工作的范圍內(nèi),具有三態(tài)控制和驅(qū)動大負(fù)載的功能。通過對管子尺寸的大小設(shè)置和驅(qū)動大小的仿真表明:在實(shí)現(xiàn)TTL高電平輸出時,最大的驅(qū)動電流達(dá)到170mA,而對應(yīng)的xilinx4006e的TTL高電平最大驅(qū)動電流為140mA[8];同樣,在實(shí)現(xiàn)CMOS高電平最大驅(qū)動電流達(dá)到200mA,而xilinx4006e的CMOS驅(qū)動電流達(dá)到170[8]mA。 7.與xilinx4006e端口電路相比,在延時和面積以及功耗略大的情況下,本論文研究設(shè)計(jì)的端口電路增加了雙沿觸發(fā)、將輸出數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)二次函數(shù)的輸出方式、通過添加譯碼器將配置端口的數(shù)目減少的新的功能,且驅(qū)動能力更加強(qiáng)大。
上傳時間: 2013-06-03
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設(shè)計(jì)一種壓控電壓源型二階有源低通濾波電路,并利用Multisim10仿真軟件對電路的頻率特性、特征參量等進(jìn)行了仿真分析,仿真結(jié)果與理論設(shè)計(jì)一致,為有源濾波器的電路設(shè)計(jì)提供了EDA手段和依據(jù)。
上傳時間: 2013-11-12
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結(jié)合功率MOSFET管不同的失效形態(tài),論述了功率MOSFET管分別在過電流和過電壓條件下?lián)p壞的模式,并說明了產(chǎn)生這樣的損壞形態(tài)的原因,也分析了功率MOSFET管在關(guān)斷及開通過程中發(fā)生失效形態(tài)的差別,從而為失效在關(guān)斷或在開通過程中發(fā)生損壞提供了判斷依據(jù)。給出了測試過電流和過電壓的電路圖。同時分析了功率MOSFET管在動態(tài)老化測試中慢速開通、在電池保護(hù)電路應(yīng)用中慢速關(guān)斷及較長時間工作在線性區(qū)時損壞的形態(tài)。最后,結(jié)合實(shí)際應(yīng)用,論述了功率MOSFET通常會產(chǎn)生過電流和過電壓二種混合損壞方式損壞機(jī)理和過程。
標(biāo)簽: MOSFET 開關(guān)電源 功率 分
上傳時間: 2013-11-14
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電流型PWM整流器因其良好的功率因數(shù)和直流電流源特性,可望在某些場合取代產(chǎn)生大量諧波的二極管或晶閘管相控整流裝置,但是由于其本身的強(qiáng)耦合非線性特性,使得變流器常采用復(fù)雜的直接電流控制策略,從而使控制器的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜。文中提出一種改進(jìn)的基于d-q坐標(biāo)系的間接電流控制方法,在電網(wǎng)電壓平衡情況下,通過解耦控制,能獲得線性的動態(tài)響應(yīng)。
標(biāo)簽: PWM 電流型 整流器 制器設(shè)計(jì)
上傳時間: 2014-12-24
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LT®8610 和 LT8611 是 42V、2.5A 同步降壓型穩(wěn)壓器,可滿足汽車、工業(yè)和通信應(yīng)用嚴(yán)格的高輸入電壓及低輸出電壓要求。為盡量減少外部組件并壓縮解決方案尺寸,上管和下管電源開關(guān)集成在一種同步穩(wěn)壓器拓?fù)渲校藘?nèi)部補(bǔ)償功能電路。即使在調(diào)節(jié)輸出的過程中,穩(wěn)壓器從輸入電源消耗的靜態(tài)電流也僅為 2.5μA。
上傳時間: 2014-12-24
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本文針對6KV中壓電網(wǎng)三相平衡負(fù)載的無功功率補(bǔ)償,結(jié)合二極管箝位多電平逆變器和H橋級聯(lián)多電平逆變器的特點(diǎn),提出了一種能夠直接并入電網(wǎng)的新型主從式的逆變器結(jié)構(gòu):主逆變器采用二極管箝位三電平逆變器,從逆變器采用三個H橋(即全橋)逆變器。主逆變器和H橋逆變器采用級聯(lián)的形式連接,最后構(gòu)成一個五電平的混聯(lián)逆變器。從逆變器負(fù)責(zé)產(chǎn)生一個方波電壓,構(gòu)成輸?shù)A正弦電壓的基本成分:主逆變器產(chǎn)生輸出電壓的補(bǔ)償部分以及負(fù)責(zé)消除低次諧波。對于主逆變器直流側(cè)電容電壓的平衡問題,本文提出了一種采用硬件電路平衡的方法,從而降低了PWM調(diào)制時控制方法的復(fù)雜性。因?yàn)榧砷T極換相晶閘管(IGCT)這種新型電力電子器件具有開關(guān)頻率高、無緩沖電路、耐壓高等優(yōu)點(diǎn),主電路選用IGCT作為開關(guān)器件。本文詳細(xì)分析了用于STATCOM的主從型逆變器電路結(jié)構(gòu),同時給出了電路參數(shù)的確定方法,并對STATCOM逆變器輸出電壓的諧波進(jìn)行了理論分析。根據(jù)本文提出的主從型逆交器結(jié)構(gòu)特點(diǎn),建立了基于瞬時無功理論的STATCOM系統(tǒng)動態(tài)控制模型,并給出了一種解藕反饋控制方法。最后通過仿真結(jié)果證明了所提出的這種主從型逆變器STA’rC0^I結(jié)構(gòu)在消除諧波方面的優(yōu)越性。
標(biāo)簽: STATCOM IGCT 逆變器 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-10-31
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一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?nbsp; 1. 學(xué)會選擇變壓器、整流二極管、濾波電容及集成穩(wěn) 壓 器來設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源。 2. 掌握直流穩(wěn)壓電源的主要性能參數(shù)及測試方法。 二、實(shí)驗(yàn)原理 電子設(shè)備一般都需要直流電源供電。這些直流電 除了少數(shù)直接利用干電池和直流發(fā)電機(jī)外,大多數(shù)是 采用把交流電(市電)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷闹绷鞣€(wěn)壓電源。 直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器T、整流、濾波和穩(wěn)壓電路四部分組成,其原理框圖如圖1 所示。電網(wǎng)供給的交流電壓u1(220V,50Hz) 經(jīng)電源變壓器降壓后,得到符合電路需要的交流電壓u2,然后由整流電路變換成方向不變、大小隨時間變化的脈動電壓u3,再用濾波器濾去其交流分量,就可得到比較平直的直流電壓uI。但這樣的直流輸出電壓,還會隨交流電網(wǎng)電壓的波動或負(fù)載的變動而變化。在對直流供電要求較高的場合,還需要使用穩(wěn)壓電路,以保證輸出直流電壓更加穩(wěn)定。 1、串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的基本原理 圖2是由分立元件組成的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的電路圖。其整流部分為單相橋式整流、電容濾波電路。穩(wěn)壓部分為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路,它由調(diào)整元件(晶體管V1);比較放大器V2、R7;取樣電路R1、R2、RP,基準(zhǔn)電壓VD、R3和過流保護(hù)電路V3管及電阻R4、R5、R6等組成。整個穩(wěn)壓電路是一個具有電壓串聯(lián)負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng),其穩(wěn)壓過程為:當(dāng)電網(wǎng)電壓波動或負(fù)載變動引起輸出直流電壓發(fā)生變化時,取樣電路取出輸出電壓的一部分送入比較放大器,并與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,產(chǎn)生的誤差信號經(jīng)T2放大后送至調(diào)整管V1的基極,使調(diào)整管改變其管壓降,以補(bǔ)償輸出電壓的變化,從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。 2、集成穩(wěn)壓器 能夠完成穩(wěn)壓功能的集成穩(wěn)壓器種類很多,根據(jù)調(diào)整管工作在線性放大區(qū)還是工作在開關(guān)狀態(tài),將其分為線性集成穩(wěn)壓器和開關(guān)集成穩(wěn)壓器。線性集成穩(wěn)壓器中,由于三端式穩(wěn)壓器只有三個引出端子,性能穩(wěn)定、價格低廉等優(yōu)點(diǎn),因而得到廣泛的應(yīng)用。三端式穩(wěn)壓器有兩種,一種輸出電壓是固定的,稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器,另一種輸出電壓是可調(diào)的,稱為可調(diào)三端穩(wěn)壓器。圖 4是常用的三端穩(wěn)壓器示意圖。
標(biāo)簽: 直流穩(wěn)壓電源
上傳時間: 2013-11-27
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開關(guān)型穩(wěn)壓電源中的調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài),因而功耗小,電路效率高,體積小,重量輕。適用于大功率且負(fù)載固定、輸出電壓調(diào)節(jié)范圍不大、負(fù)載對輸出紋波要求不高的場合。現(xiàn)在開關(guān)型電源應(yīng)用很廣泛,有許多不同種類的開關(guān)穩(wěn)壓電源。 按調(diào)整管與負(fù)載連接方式可分為串聯(lián)型和并聯(lián)型。 按穩(wěn)壓控制方式可分為脈沖寬度調(diào)制型(PWM)、脈沖頻率調(diào)制型(PFM)和混合型。 以下是簡單實(shí)用開關(guān)穩(wěn)壓電源。
標(biāo)簽: 開關(guān) 穩(wěn)壓 電源原理
上傳時間: 2013-10-25
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MAX29X是美國MAXIM公司生瓣的8階開關(guān)電容低通濾波器,由于價格便宜、使用方便、設(shè)計(jì)簡單,在通訊、信號自理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文就其工作原理、電氣參數(shù)、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)等問題作了討論,具有一定的實(shí)用參考價值。關(guān)鍵詞:開關(guān)電容、濾波器、設(shè)計(jì) 1 引言 開關(guān)電容濾波器在近些年得到了迅速的發(fā)展,世界上一些知名的半導(dǎo)體廠家相繼推出了自己的開頭電容濾波器集成電路,使形狀電容濾波器的發(fā)展上了一個新臺階。 MAXIM公司在模擬器件生產(chǎn)領(lǐng)域頗具影響,它生產(chǎn)MAX291/292/293/294/295/296/297系列8階低通開關(guān)電容濾波器由于使用方便(基本上不需外接元件)、設(shè)計(jì)簡單(頻率響應(yīng)函數(shù)是固定的,只需確定其拐角頻率即截止頻率)、尺寸小(有8-pin DIP封裝)等優(yōu)點(diǎn),在ADC的反混疊濾波、噪聲分析、電源噪聲抑制等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 MAX219/295為巴特活思(型濾波器,在通頻帶內(nèi),它的增益最穩(wěn)定,波動小,主要用于儀表測量等要求整個通頻帶內(nèi)增益恒定的場合。MAX292/296為貝塞爾(Bessel)濾波器,在通頻帶內(nèi)它的群時延時恒定的,相位對頻率呈線性關(guān)系,因此脈沖信號通過MAX292/296之后尖峰幅度小,穩(wěn)定速度快。由于脈沖信號通過貝塞爾濾波器之后所有頻率分量的延遲時間是相同的,故可保證波形基本不變。關(guān)于巴特活和貝塞爾濾波器的特性可能圖1來說明。圖1的蹤跡A為加到濾波器輸入端的3kHz的脈沖,這里我們把濾波器的截止頻率設(shè)為10kHZ。蹤跡B通過MAX292/296后的波形。從圖中可以看出,由于MAX292/296在通帶內(nèi)具有線性相位特性,輸出波形基本上保持了方波形狀,只是邊沿處變圓了一些。方波通過MAX291/295之后,由于不同頻率的信號產(chǎn)生的時延不同,輸出波形中就出現(xiàn)了尖峰(overshoot)和鈴流(ringing)。 MAX293/294/297為8階圓型(Elliptic)濾波器,它的滾降速度快,從通頻帶到阻帶的過渡帶可以作得很窄。在橢圓型濾波器中,第一個傳輸零點(diǎn)后輸出將隨頻率的變高而增大,直到第二個零點(diǎn)處。這樣幾番重復(fù)就使阻事賓頻響呈現(xiàn)波浪形,如圖2所示。阻帶從fS起算起,高于頻率fS處的增益不會超過fS處的增益。在橢圓型濾波中,通頻帶內(nèi)的增益存在一定范圍的波動。橢圓型濾波器的一個重要參數(shù)就是過渡比。過渡比定義為阻帶頻率fS與拐角頻率(有時也等同為截止頻率)由時鐘頻率確定。時鐘既可以是外接的時鐘,也可以是自己的內(nèi)部時鐘。使用內(nèi)部時鐘時只需外接一個定時用的電容既可。 在MAX29X系列濾波器集成電路中,除了濾波器電路外還有一個獨(dú)立的運(yùn)算放大器(其反相輸入端已在內(nèi)部接地)。用這個運(yùn)算放大器可以組成配合MAX29X系列濾波器使用后的濾波、反混濾波等連續(xù)時間低通濾波器。 下面歸納一下它們的特點(diǎn): ●全部為8階低通濾波器。MAX291/MAX295為巴特沃思濾波器;MAX292/296為貝塞爾濾波器;MAX293/294/297為橢圓濾波器。 ●通過調(diào)整時鐘,截止頻率的調(diào)整范圍為:0.1Hz~25kHz(MAX291/292/293*294);0.1Hz~kHz(MAX295/296/297)。 ●既可用外部時鐘也可用內(nèi)部時鐘作為截止頻率的控制時鐘。 ●時鐘頻率和截止頻率的比率:10∶1(MAX291/292/293/294);50∶1(MAX295/296/297)。 ●既可用單+5V電源供電也可用±5V雙電源供電。 ●有一個獨(dú)立的運(yùn)算放大器可用于其它應(yīng)用目的。 ●8-pin DIP、8-pin SO和寬SO-16多種封裝。2 管腳排列和主要電氣參數(shù) MAX29X系列開頭電容濾波器的管腳排列如圖3所示。 管腳功能定義如下: CLK:時鐘輸入。 OP OUT:獨(dú)立運(yùn)放的輸出端。 OP INT:獨(dú)立運(yùn)放的同相輸入端。 OUT:濾波器輸出。 IN:濾波器輸入。 V-:負(fù)電源 。雙電源供電時搛-2.375~-5.5V之間的電壓,單電源供電時V--=-V。 V+:正電源。雙電源供電時V+=+2.35~+5.5V,單電源供電時V+=+4.75~+11.0V。 GND:地線。單電源工作時GND端必須用電源電壓的一半作偏置電壓。 NC:空腳,無連線。 MAX29X的極限電氣參數(shù)如下: 電源(V+~V-):12V 輸入電壓(任意腳):V--0.3V≤VIN≤V++0.3V 連續(xù)工作時的功耗:8腳塑封DIP:727mW;8腳SO:471mW;16腳寬SO:762mW;8腳瓷封DIP:640mW。 工作溫度范圍:MAX29-C-:0℃~+70℃;MAX29-E-:-40℃~+85℃;MAX29-MJA:-55℃~+125℃;保存溫度范圍:-65℃~+160℃;焊接溫度(10秒):+300℃; 大多數(shù)的形狀電容濾波器都采用四節(jié)級連結(jié)構(gòu),每一節(jié)包含兩個濾波器極點(diǎn)。這種方法的特點(diǎn)就是易于設(shè)計(jì)。但采用這種方法設(shè)計(jì)出來的濾波器的特性對所用元件的元件值偏差很敏感。基于以上考慮,MAX29X系列用帶有相加和比例功能的開關(guān)電容持了梯形無源濾波器,這種方法保持了梯形無源濾波器的優(yōu)點(diǎn),在這種結(jié)構(gòu)中每個元件的影響作用是對于整個頻率響應(yīng)曲線的,某元件值的誤差將會分散到所有的極點(diǎn),因此不值像四節(jié)級連結(jié)構(gòu)那樣對某一個極點(diǎn)特別明顯的影響。3 MAX29X的頻率特性 MAX29X的頻率特性如圖4所示。圖中的fs都假定為1kHz。4 設(shè)計(jì)考慮 下面對MAX29X系列形狀電容濾波器的使用做些討論。4.1 時鐘信號 MAX29X系列開頭電容濾波器推薦使用的時鐘信號最高頻率為2.5MHz。根據(jù)對應(yīng)的時鐘頻率和拐角頻率的比值,MAX291/MAX292/MAX293/MAX294的拐角頻率最高為25kHz.MAX295/MAX296/MAX297的拐角頻率最高為50kHz 。 MAX29X系列開關(guān)電容濾波器的時鐘信號既可幅外部時鐘直接驅(qū)動也可由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生。使用外部時鐘時,無論是采用單電源供電還是雙電源供電,CLK可直接和采用+5V供電的CMOS時鐘信號發(fā)生器的輸出相連。通過調(diào)整外部時鐘的頻率,可完成濾波器拐角的實(shí)時調(diào)整。 當(dāng)使用內(nèi)部時鐘時,振蕩器的頻率由接在CLK端上的電容VCOSC決定: fCOSC (kHz)=105/3COSC (pF) 4.2 供電 MAX29X系列開關(guān)電容濾波器既可用單電源工作也可用雙電源工作。雙電源供電時的電源電壓范圍為±2.375~±5.5V。在實(shí)際電路中一般要在正負(fù)電源和GND之間接一旁路電容。 當(dāng)采用單電源供電時,V-端接地,而GND端要通過電阻分壓獲得一個電壓參考,該電壓參考的電壓值為1/2的電源電壓,參見圖5。4.3 輸入信號幅度范圍限制 MAX29X允許的輸入信號的最大范圍為V--0.3V~V++0.3V。一般情況下在+5V單電源供電時輸入信號范圍取1V~4V,±5V雙電源供電時,輸入信號幅度范圍取±4V。如果輸入信號超過此范圍,總諧波失真THD和噪聲就大大增加;同樣如果輸入信號幅度過小(VP-P<1V),也會造成THD和噪聲的增加。4.4 獨(dú)立運(yùn)算放大器的用法 MAX29X中都設(shè)計(jì)有一個獨(dú)立的運(yùn)算放大器,這個放大器和濾波器的實(shí)現(xiàn)無直接關(guān)系,用這個放大器可組成一個一階和二階濾波器,用于實(shí)現(xiàn)MAX29X之前的反混疊濾波功能鄞MAX29X之后的時鐘噪聲抑制功能。這個運(yùn)算放大器的反相端已在內(nèi)部和GND相連。 圖6是用該獨(dú)立運(yùn)放組成的2階低通濾波器的電路,它的拐角頻率為10kHz,輸入阻抗為22Ω,可滿足MAX29X形狀電容濾波器的最小負(fù)載要求(MAX29X的輸出負(fù)載要求不小于20kΩ)可以通過改變R1、R2、R3、C1、C2的元件值改變拐角頻率。具體的元件值和拐角頻率的對應(yīng)關(guān)系參見表1。
上傳時間: 2013-10-18
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