磁芯電感器的諧波失真分析 摘 要：簡(jiǎn)述了改進(jìn)鐵氧體軟磁材料比損耗系數(shù)和磁滯常數(shù)ηB，從而降低總諧波失真THD的歷史過(guò)程，分析了諸多因數(shù)對(duì)諧波測(cè)量的影響，提出了磁心性能的調(diào)控方向。 關(guān)鍵詞：比損耗系數(shù)， 磁滯常數(shù)ηB ，直流偏置特性DC-Bias，總諧波失真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 近年來(lái)，變壓器生產(chǎn)廠家和軟磁鐵氧體生產(chǎn)廠家，在電感器和變壓器產(chǎn)品的總諧波失真指標(biāo)控制上，進(jìn)行了深入的探討和廣泛的合作，逐步弄清了一些似是而非的問題。從工藝技術(shù)上采取了不少有效措施，促進(jìn)了質(zhì)量問題的迅速解決。本文將就此熱門話題作一些粗淺探討。 一、 歷史回顧 總諧波失真（Total harmonic distortion） ，簡(jiǎn)稱THD，并不是什么新的概念，早在幾十年前的載波通信技術(shù)中就已有嚴(yán)格要求<1>。1978年郵電部公布的標(biāo)準(zhǔn)YD/Z17－78“載波用鐵氧體罐形磁心”中，規(guī)定了高μQ材料制作的無(wú)中心柱配對(duì)罐形磁心詳細(xì)的測(cè)試電路和方法。如圖一電路所示，利用LC組成的150KHz低通濾波器在高電平輸入的情況下測(cè)量磁心產(chǎn)生的非線性失真。這種相對(duì)比較的實(shí)用方法，專用于無(wú)中心柱配對(duì)罐形磁心的諧波衰耗測(cè)試。 這種磁心主要用于載波電報(bào)、電話設(shè)備的遙測(cè)振蕩器和線路放大器系統(tǒng)，其非線性失真有很嚴(yán)格的要求。 圖中 ZD —— QF867 型阻容式載頻振蕩器，輸出阻抗 150Ω， Ld47 —— 47KHz 低通濾波器，阻抗 150Ω，阻帶衰耗大于61dB， Lg88 ——并聯(lián)高低通濾波器，阻抗 150Ω，三次諧波衰耗大于61dB Ld88 ——并聯(lián)高低通濾波器，阻抗 150Ω，三次諧波衰耗大于61dB FD —— 30～50KHz 放大器， 阻抗 150Ω， 增益不小于 43 dB，三次諧波衰耗b3(0)≥91 dB, DP —— Qp373 選頻電平表，輸入高阻抗， L ——被測(cè)無(wú)心罐形磁心及線圈， C ——聚苯乙烯薄膜電容器CMO-100V-707APF±0.5%,二只。 測(cè)量時(shí)，所配用線圈應(yīng)用絲包銅電磁線SQJ9×0.12(JB661-75)在直徑為16.1mm的線架上繞制 120 匝， （線架為一格） ， 其空心電感值為 318μH（誤差1％） 被測(cè)磁心配對(duì)安裝好后，先調(diào)節(jié)振蕩器頻率為 36.6～40KHz， 使輸出電平值為+17.4 dB， 即選頻表在 22′端子測(cè)得的主波電平 （P2）為+17.4 dB，然后在33′端子處測(cè)得輸出的三次諧波電平（P3）， 則三次諧波衰耗值為：b3(+2)= P2+S+ P3 式中：S 為放大器增益dB 從以往的資料引證， 就可以發(fā)現(xiàn)諧波失真的測(cè)量是一項(xiàng)很精細(xì)的工作，其中測(cè)量系統(tǒng)的高、低通濾波器，信號(hào)源和放大器本身的三次諧波衰耗控制很嚴(yán)，阻抗必須匹配，薄膜電容器的非線性也有相應(yīng)要求。濾波器的電感全由不帶任何磁介質(zhì)的大空心線圈繞成，以保證本身的“潔凈” ，不至于造成對(duì)磁心分選的誤判。 為了滿足多路通信整機(jī)的小型化和穩(wěn)定性要求， 必須生產(chǎn)低損耗高穩(wěn)定磁心。上世紀(jì) 70 年代初，1409 所和四機(jī)部、郵電部各廠，從工藝上改變了推板空氣窯燒結(jié)，出窯后經(jīng)真空罐冷卻的落后方式，改用真空爐，并控制燒結(jié)、冷卻氣氛。技術(shù)上采用共沉淀法攻關(guān)試制出了μQ乘積 60 萬(wàn)和 100 萬(wàn)的低損耗高穩(wěn)定材料，在此基礎(chǔ)上，還實(shí)現(xiàn)了高μ7000～10000材料的突破，從而大大縮短了與國(guó)外企業(yè)的技術(shù)差異。當(dāng)時(shí)正處于通信技術(shù)由FDM（頻率劃分調(diào)制）向PCM（脈沖編碼調(diào)制） 轉(zhuǎn)換時(shí)期， 日本人明石雅夫發(fā)表了μQ乘積125 萬(wàn)為 0.8×10 ，100KHz）的超優(yōu)鐵氧體材料<3>，其磁滯系數(shù)降為優(yōu)鐵
上傳時(shí)間： 2014-12-24
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介紹了一種基于ARM7TDMI內(nèi)核的高精度模擬微控制器ADUC7061的智能變送器，并給出了智能變送器的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)流程。該智能變送器能輸出電流變送信號(hào)并通過(guò)RS485傳輸數(shù)字信號(hào)，具有對(duì)傳感器的溫度誤差補(bǔ)償、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定保存、自校準(zhǔn)、配置電流變送信號(hào)輸出類型等功能。實(shí)際工程應(yīng)用表明，該智能變送器具有寬電壓電源輸入范圍、測(cè)量精度高、工作穩(wěn)定可靠、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
上傳時(shí)間： 2013-11-02
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變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。主要由整流(交流變直流)、濾波、再次整流(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成的。 目前，通用型變頻器絕大多數(shù)是交—直—交型變頻器，通常尤以電壓器變 頻器為通用，其主回路圖(見圖1.1)，它是變頻器的核心電路，由整流回路(交—直交換)，直流濾波電路(能耗電路)及逆變電路(直—交變換)組成，當(dāng)然 還包括有限流電路、制動(dòng)電路、控制電路等組成部分。 1）整流電路 如圖所示，通用變頻器的整流電路是由三相橋 式整流橋組成。它的功能是將工頻電源進(jìn)行整流，經(jīng)中間直流環(huán)節(jié)平波后為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源。三相交流電源一般需經(jīng)過(guò)吸收電容和壓敏電阻 網(wǎng)絡(luò)引入整流橋的輸入端。網(wǎng)絡(luò)的作用，是吸收交流電網(wǎng)的高頻諧波信號(hào)和浪涌過(guò)電壓，從而避免由此而損壞變頻器。當(dāng)電源電壓為三相380V時(shí)，整流器件的最 大反向電壓一般為1200—1600V，最大整流電流為變頻器額定電流的兩倍。 2)濾波電路 逆變器的負(fù)載屬感性負(fù)載的異步電動(dòng)機(jī)，無(wú)論異步電 動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)或發(fā)電狀態(tài)，在直流濾波電路和異步電動(dòng)機(jī)之間，總會(huì)有無(wú)功功率的交換，這種無(wú)功能量要靠直流中間電路的儲(chǔ)能元件來(lái)緩沖。同時(shí)，三相整流橋輸出 的電壓和電流屬直流脈沖電壓和電流。為了減小直流電壓和電流的波動(dòng)，直流濾波電路起到對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行濾波的作用。通用變頻器直流濾波電 路的大容量鋁電解電容，通常是由若干個(gè)電容器串聯(lián)和并聯(lián)構(gòu)成電容器組，以得到所需的耐壓值和容量。另外，因?yàn)殡娊怆娙萜魅萘坑休^大的離散性，這將使它們隨 的電壓不相等。因此，電容器要各并聯(lián)一個(gè)阻值等相的勻壓電阻，消除離散性的影響，因而電容的壽命則會(huì)嚴(yán)重制約變頻器的壽命。 3）逆變電路 逆變電路的作用是在控制電路的作用下，將直流電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換成頻率和電壓都可以任意調(diào)節(jié)的交流電源。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出，所以逆變電路是變頻器的核心電路之一，起著非常重要的作用。最常見的逆變電路結(jié)構(gòu)形式是利用六個(gè)功率開關(guān)器件(GTR、IGBT、GTO等)組成的三相橋式逆變電路，有規(guī)律的控制逆變器中功率開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷，可以得到任意頻率的三相交流輸出。通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集成模塊或智能模塊。智能模塊的內(nèi)部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護(hù)電路及驅(qū)動(dòng)電路。如三菱公司 生產(chǎn)的IPMPM50RSA120，富士公司生產(chǎn)的7MBP50RA060，西門子公司生產(chǎn)的BSM50GD120等，內(nèi)部集成了整流模塊、功率因數(shù)校正 電路、IGBT逆變模塊及各種檢測(cè)保護(hù)功能。模塊的典型開關(guān)頻率為20KHz，保護(hù)功能為欠電壓、過(guò)電壓和過(guò)熱故障時(shí)輸出故障信號(hào)燈。逆變電路中都設(shè)置有續(xù)流電路。續(xù)流電路的功能是當(dāng)頻率下降時(shí)，異步電 動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速也隨之下降。為異步電動(dòng)機(jī)的再生電能反饋至直流電路提供通道。在逆變過(guò)程中，寄生電感釋放能量提供通道。另外，當(dāng)位于同一橋臂上的兩個(gè)開 關(guān)，同時(shí)處于開通狀態(tài)時(shí)將會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，并燒毀換流器件。所以在實(shí)際的通用變頻器中還設(shè)有緩沖電路等各種相應(yīng)的輔助電路，以保證電路的正常工作和在發(fā)生 意外情況時(shí)，對(duì)換流器件進(jìn)行保護(hù) 。
上傳時(shí)間： 2013-10-18
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基于目前電動(dòng)汽車大功率充電裝置的需求，提出了一種基于IGBT器件的直流充電機(jī)充電裝置設(shè)計(jì)方案，并完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)的硬件部分架構(gòu)設(shè)計(jì)主要是主回路部分以及控制系統(tǒng)部分，軟件部分采用C語(yǔ)言進(jìn)行編程，能夠完成對(duì)其輸出電壓電流等信號(hào)的檢測(cè)。實(shí)際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間： 2013-10-10
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面向應(yīng)用于地鐵牽引供電系統(tǒng)中的PWM整流器的智能診斷技術(shù)開展了研究。文中首先圍繞影響PWM整流器可靠性最大的直流支撐電容器提出了基于參數(shù)擬合以及Miner累積損傷原則的電解電容器損傷預(yù)測(cè)方法；其次，文中基于PWM整流器直流中近端非金屬性短路時(shí)短路電流受其交流電抗器抑制，從而無(wú)法可靠實(shí)現(xiàn)保護(hù)的特點(diǎn)，研究了PWM整流器的非金屬性短路電流辨識(shí)方法；最后，結(jié)合PWM整流器對(duì)高性能故障診斷以及虛擬儀器技術(shù)的支持，基于分層分布思想以及虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)了地鐵牽引變電所內(nèi)PWM整流器的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，介紹了系統(tǒng)的組成原理并給出了現(xiàn)場(chǎng)故障錄波結(jié)果。
標(biāo)簽： PWM 地鐵牽引供電 整流器 維護(hù)技術(shù)
上傳時(shí)間： 2014-12-24
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阻容降壓式電源:將交流市電轉(zhuǎn)換為低壓直流的常規(guī)方法是采用變壓器降壓后再整流濾波，當(dāng)受體積和成本等因素的限制時(shí)，最簡(jiǎn)單實(shí)用的方法就是采用電容降壓式電源。與變壓器降壓相比，電容降壓（也可理解成電容限流）的電源體積小、經(jīng)濟(jì)、可靠、效率高，缺點(diǎn)是不如變壓器降壓的電源安全。通過(guò)電容器把交流電引入負(fù)載中，對(duì)地有220V電壓，人易觸電，但若用在不需人體接觸的電路內(nèi)部電路電源中，本缺點(diǎn)也可克服。如冰箱電子溫控器或遙控電源的開/關(guān)等電源都是用電容器降壓而制成的。
上傳時(shí)間： 2013-11-23
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摘要:針對(duì)便攜式智能溫度儀中輔助電源設(shè)計(jì),考慮其產(chǎn)品體積要求與溫度、濕度等多路測(cè)量精度要求,選擇FLYBACK(反激式DC/DC變換器)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ),就其體積要求很小所帶來(lái)的一系列的干擾給出了一些有用的抑制方法.通過(guò)優(yōu)化變壓器設(shè)計(jì),電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)PCB板設(shè)計(jì)以及保護(hù)控制電路,提出一種具有嘗試性的變換器設(shè)計(jì)方案.實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,該設(shè)計(jì)方案可以很好的滿足溫度測(cè)量要求.關(guān)鍵詞:反激式直流變換器;開關(guān)電源;抗干擾;智能溫度儀
標(biāo)簽： 便攜 體積 智能溫度 抗干擾設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-11-17
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智能小車多傳感器分模塊編程
上傳時(shí)間： 2013-11-18
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52單片機(jī)超聲波智能避障小車程序、有障礙物左轉(zhuǎn)
標(biāo)簽： 52單片機(jī) 超聲波 c語(yǔ)言 源代碼
上傳時(shí)間： 2013-10-18
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介紹一種基于AVR單片機(jī)(Atmegal28)實(shí)現(xiàn)的直流電源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案及其軟、硬件設(shè)計(jì)思路。該監(jiān)控系統(tǒng)能檢測(cè)直流電源系統(tǒng)的各種實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)及狀態(tài)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)各種故障并發(fā)出聲光報(bào)警，實(shí)現(xiàn)蓄電池的智能管理；通過(guò)RS232或RS485與上位機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)、遙控和遙調(diào)等功能，能較好地滿足無(wú)人值守變電站及配網(wǎng)自動(dòng)化的需要。
標(biāo)簽： AVR 單片機(jī) 直流電源 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-11-11
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