電子式互感器與傳統(tǒng)電磁式互感器相比,在帶寬、絕緣和成本等方面具有優(yōu)勢,因而代表了高電壓等級電力系統(tǒng)中電流和電壓測量的一種極具吸引力的發(fā)展方向。隨著信息技術的發(fā)展和電力市場中競爭機制的形成,電子式互感器成為人們研究的熱點;越來越多的新技術被引入到電子式互感器設計中,以提高其工作可靠性,降低運行總成本,減小對生態(tài)環(huán)境的壓力。本文圍繞電子式互感器實用化中的關鍵技術而展開理論與實驗研究,具體包括新型傳感器、雙傳感器的數(shù)據融合算法、數(shù)字接口、組合式電源、低功耗技術和自監(jiān)測功能的實現(xiàn)等。 目前電子式電流互感器(ECT)大多數(shù)采用單傳感器開環(huán)結構,對每個環(huán)節(jié)的精度和可靠性的要求都很高,嚴重制約了ECT整體性能的提高,影響其實用化。本文介紹了新型傳感器~鐵心線圈式低功率電流傳感器(LPET)和印刷電路板(PCB)空心線圈及其數(shù)字積分器,在此基礎上設計了一種基于LPCT和PCB空心線圈的組合結構的新型電流傳感器。該結構具有并聯(lián)的特點,結合了這兩種互感器的優(yōu)點,采用數(shù)據融合算法來處理兩路信號,實現(xiàn)高精度測量和提高系統(tǒng)可靠性,并探索出辨別LPET飽和的新方法。試驗和仿真結果表明,這種新型電流傳感器可以覆蓋較大的電流測量范圍,達到IEC 60044-8標準中關于測量(幅值誤差)、保護(復合誤差)和暫態(tài)響應(峰值)的準確度要求,能夠作為多用途電流傳感器使用。 在電子式電壓互感器方面,基于精密電阻分壓器的新型傳感器在原理、結構和輸出信號等方面與傳統(tǒng)的電壓互感器有很大不同,本文設計了一種可替代10kV電磁式電壓互感器的精密電阻分壓器。通過試驗研究與計算分析,得出其性能主要受電阻特性和雜散電容的影響,并給出了減小其誤差的方法。測試結果表明,設計的10kV精密電阻分壓器的準確度滿足IEC 60044-7標準要求,可達0.2級。 電子式互感器的關鍵技術之一是內部的數(shù)字化以及其標準化接口,本文以10kV組合型電子式互感器為對象設計了一種實用化的數(shù)字系統(tǒng)。以精密電阻分壓器作為電壓傳感器,電流傳感器則采用基于數(shù)據融合算法的LPCT和PCB空心線圈的組合結構。本文首先解決了互感器間的同步與傳感器間的內部同步問題,進而依照IEC61850-9-1標準,實現(xiàn)了組合型電子式互感器的100M以太網接口。 電子式電流互感器在高電壓等級的應用研究中,ECT高壓側的電源問題是關鍵技術之一。論文首先分析了兩種電源方案:取電CT電源和激光電源。取電CT電源通過一個特制的電流互感器(取電CT),直接從高壓側母線電流中獲取電能。在取電CT和整流橋之間設計一個串聯(lián)電感,大大降低了施加在整流橋上的的感應電壓并限制了取電CT的輸出電流,起到了穩(wěn)定電壓和保護后續(xù)電路的作用。激光電源方案以先進的光電轉換器、半導體激光二極管和光纖為基礎,單獨一根上行光纖同時完成供能和控制信號的傳輸,在不影響光供能穩(wěn)定性的情況下,數(shù)據通信完成在短暫的供能間隔中。在高電位端控制信號通過在能量變換電路中增加一個比較器電路被提取出來。本文還提出了一種將兩種供能方式結合使用的組合電源,并設計了這兩種電源之間的切換方法,解決了取電CT電源的死區(qū)問題,延長了激光器的使用壽命。作為綜合應用實例,設計并完成了以LPCT為傳感器、由組合電源供能、采用低功耗技術的高壓電子式電流互感器。互感器高壓側的一次轉換器能夠提供兩路傳感器數(shù)據通道,并且具有溫度補償和采集通道的自校正功能,在更寬溫度、更大電流范圍內保證了極高的測量精度:互感器低電位端的二次轉換器具有數(shù)字和模擬接口,可以接收數(shù)據并發(fā)送命令來控制一次轉換器,包括同步和校正命令在內的數(shù)據信號可以通過同一根供能光纖傳送到一次轉換器。該互感器具有在線監(jiān)測功能,這種預防性維護和自檢測功能夠提示維護或提出警告,提高了可靠性。系統(tǒng)測試表明:具有低功耗光纖發(fā)射驅動電路的一次轉換器平均功耗在40mw以下:上行光纖中通信波特率可以達到200kb/s,下行光纖中更是高達2Mb/s;系統(tǒng)準確度同時滿足IEC6044-8標準對0.2S級測量和5TPE級保護電子式互感器的要求。
上傳時間: 2013-06-09
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直接數(shù)字合成(DDS)技術采用全數(shù)字的合成方法,所產生的信號具有頻率分辨率高、頻率切換速度快、頻率切換時相位連續(xù)、輸出相位噪聲低和可以產生任意波形等諸多優(yōu)點。本文研究的是一種基于DDS/FPGA的多波形信號源系統(tǒng),其中,DDS技術是其核心技術。DDS可以精確地控制合成信號的三個參量:幅度、相位以及頻率,因此利用DDS技術可以合成任意波形。但因其數(shù)字化合成的固有特點,使其輸出信號中存在大量雜散信號。雜散信號的主要來源是:相位截斷帶來的雜散信號;幅度量化帶來的雜散信號;DAC的非線性特性帶來的雜散信號。這些雜散信號嚴重影響了合成信號的頻譜純度。因此抑制這些雜散信號是提高合成信號譜質的關鍵。 本文在研究各種抑制DDS雜散技術的基礎上,提出了中和加擾技術,這可以在很大程度上減小雜散對DDS輸出信號譜質的影響。 EP1S808956C6是一款高性能的FPGA芯片,其超強的數(shù)據處理能力十分適合應用于DDS多波形信號源的開發(fā)。在QuartusⅡ平臺下運用Verilog HDL語言和原理圖設計可以很方便地應用各種抑制雜散信號的方法來提高輸出信號的譜質。 結合高速DDS技術和FPGA兩者的優(yōu)點,本文設計了一種基于DDS/FPGA的多波形信號源,它能完成正弦波、余弦波、三角波、鋸齒波、方波、AM、SSB、FM、2ASK、2FSK、π/4-QDPSK等多種信號。使得所設計的信號源可以適應多種不同的工作環(huán)境,給工作帶了方便。
上傳時間: 2013-07-27
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高精度的信號源是各種測試和實驗過程中不可缺少的工具,在通信、雷達、測量、控制、教學等領域應用十分廣泛。傳統(tǒng)的頻率合成方法設計的信號源在功能、精度、成本等方面均存在缺陷和不足,不能滿足電子技術的發(fā)展要求,直接數(shù)字合成(Direct Digital Synthesis)DDS技術可以提供高性能、高頻高精度的信號源,方便地獲得分辨率高且相位連續(xù)的信號,基于FPGA的DDS技術提供了升級方便并且成本低廉的解決方案。 本文對DDS的基本原理和輸出頻譜特性進行理論分析,總結出雜散分布規(guī)律。同時以DDS的頻譜分析為基礎,給出了幾種改善雜散的方法。本文結合相關文獻資料采用傅立葉變換的方法對相位截斷時DDS雜散信號的頻譜特性進行了研究,得到了雜散分布的規(guī)律性結論,并應用在程序設計程中;DDS技術的實現(xiàn)依賴于高速、高性能的數(shù)字器件,本文將FPGA器件和DDS技術相結合,確定了FPGA器件的整體設計方案,詳細說明了各個模塊的功能和設計方法,并對其關鍵部分進行了優(yōu)化設計,從而實現(xiàn)了波形發(fā)生器數(shù)字電路部分的功能。軟件部分采用模塊設計方法,十分方便調試。為了得到滿足設計要求的模擬波形,本文還設計了幅度調節(jié)、D/A轉換和低通濾波等外圍硬件電路。 實驗結果表明,本文設計的基于DDS技術的多波形信號源基本能夠滿足普通學生實驗室的要求。
標簽: FPGA 算法 數(shù)字頻率合成器
上傳時間: 2013-06-11
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開關電源基本原理與設計介紹,臺達的資料,很好的
上傳時間: 2013-04-24
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凌力爾特公司提供了一個規(guī)模龐大且不斷成長的高電壓 DC/DC 轉換器繫列,這些器件是專為驅動高功率 LED 而設計的。
上傳時間: 2013-11-12
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隨著許多手持式設備的性能逐漸接近膝上型電腦,其設計復雜性也在增加。
上傳時間: 2013-10-10
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HT45F23 MCU 為用戶提供兩組獨立的比較器,並都由軟體控制,輸入輸出口安排靈活,均 與I/O 共用引腳。本文著重介紹HT45F23 比較器的功能使用的相關設定與應用方式。
標簽: Comparator 45F F23 HT
上傳時間: 2013-10-16
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為了研制一種鎖定時間短、相位噪聲低、雜散抑制度高的頻率合成技術,采用了直接數(shù)字式頻率合成器(DDS)驅動鎖相環(huán)(PLL)的結構。該頻率合成器綜合了DDS頻率轉換速度快、頻率分辨率高和PLL輸出頻帶寬、輸出雜散低的優(yōu)點。基于該結構研制實現(xiàn)了輸出頻率范圍為700~800 MHz的寬帶頻率合成器,實驗結果表明該頻率合成器掃描模式Δf=1 MHz鎖定時間不超過20 μs,跳頻模式Δf=50 MHz的定時間不超過30 μs,近端雜散抑制度優(yōu)于-50 dBc。
標簽: 軟件無線電 認知引擎 接口 實現(xiàn)方法
上傳時間: 2014-12-28
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NNS-701 是專為移動裝置設計的全功能NFC (Near Field Communication)控制器芯片。
上傳時間: 2013-10-11
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用二分法解高階方程的近似解。區(qū)間范圍合計算精度可調,每一步的計算結果一列表的形式顯示出來,一目了然
上傳時間: 2014-01-06
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