高电压技术论文范例6篇

高电压技术论文

高电压技术论文范文1

(1)利用高压喷射法进行施工时

其主要是利用钻机来进行钻孔,当钻机达到要求的深度时,则利用高压泥浆泵的高压射流来对周围的土体结构进行破坏,同时再不断的将钻杆进行旋转提升,并在此过程中利用特殊喷嘴来向周围土体中高压喷射固化浆液,使其浆液与土体达到有效的固化,从而形成一定性能和正式成立的固结体,增加土体的强度和稳定性。

(2)固结体形成什么样的形状

这是与喷射流的移动方向有紧密联系的,因为在喷射过程中,通常会采用旋转、定向和摆动三种喷射方式,这样就会导致在旋喷情况下形成旋喷柱,这对于提高地基的抗剪强度,加固地基都具有良好的作用,而且可以对于地基土变形的情况有较好的改善作用,特别是当上部具有较大荷载时,具有良好的承载作用,不至于变形或是受到破坏。而利用定喷时固结体则会呈现壁状,而摆喷则会形成厚度较大的扇状,这对于地基的防渗作用都具有非常好的效果,可以有效的确保边坡的稳定性,进一步改善地基土的水力条件。

2高压喷射灌浆工艺

2.1原材料

在灌浆施工时,需要确保浆体达到良好的可泵性和保水性,所以通常都会在施工前对浆体进行必要的处理和养护,使其保持立方体的模型持续七天,然后还要对其进行抗压力度检查,确保其符合灌浆时对浆体的要求。同时在施工过程中,为了有效的避免浆体出现干缩的现象发生,则需要将矢量的膨化剂加入到浆液中,有效的改善浆体干缩情况的发生。

2.2定位技术

对喷灌位置的确定时需要利用定位技术进行,同时还要严格遵照施工图纸,对施工中各种参数进行充分的考虑,利用定位技术找准防渗墙的位置,还要错开固有的钢筋位置,并做好标记,等一切工作准备就绪后,检查后与符合标准要求,即可以进行钻孔作业。

2.3钻孔技术

在灌浆施工中,对钻孔有一定的限制。首先,不管是直孔,还是孔壁,都应该有较高的笔直性和足够的均匀度;其次,在施工中,需要有一个合理的程序,这就要求必须严格按照规范进行操作。例如灌浆流程要从前到后依次开展,需注意后一钻孔作为前一钻孔的检查孔,应借助压水实验来检查钻孔的吸水量,如果吸水量符合规定,后续孔的灌浆工作便可省去。此外,在灌浆施工开始前,需要做一些清理工作,将钻孔或裂隙中的岩粉彻底冲洗掉,以维持其干净性。常用冲击钻进行钻孔,按规定标准,钻头和钢筋的直径差应控制在5mm左右。

2.4插管

钻完孔后,按照设计好的深度将注浆管及时插入地层,此环节通常和钻孔是连在一起的,即每钻完一个孔,就须将喷射管插入,输送压缩空气,接着将浆泵打开,持续30s送浆,然后将钻杆拔出。插管时为避免喷射管的喷嘴被泥沙堵塞,可将插管和射水工作同时进行,如果压力过大,可能会出现射塌孔壁的情况,因此,水的压力尽量保持在1MPa以内。

2.5喷浆

喷浆要遵循自下而上的顺序,且需要结合土质、地下水等因素综合考虑,对喷浆的流量、压力及提升速度进行适当调整。有时需进行二次喷射,即在上次喷射形成的浆土混合物上进行喷射,喷射流遇到的阻力比上次喷射要小,二次喷射有利于增加固体的直径。喷浆完成后,对套筒、拉杆等进行清洗,以便下次使用。

2.6检查

灌浆工作结束后,要做的就是检查工作,必须对施工质量做一个严格且全面的检查,而且大概要维持一个月左右。比如说检验灌浆区的钻孔,就要做好压水实验,通过对岩心胶的观察来确定其施工质量是否符合规定要求。

3水利工程高压喷射灌浆施工中质量控制

3.1位置

首先必须按照指定的设计要求来布设防渗墙。那么,墙的厚度要和设计的要求一样,子距一般为2.0m、有效半径和摆角分别是1.8m和15°,另外,升速度一般为10cm/min。喷嘴型号为2mm,气嘴7mm,水压为29.4~34.3MPa,空气压735kPa。

3.2测压管的四周必须要用黄沙来做漏层

规定管口为2英寸的PVC管,管底1.1m高为透水部分,外用400g/m2土工布包裹。

3.3在水泥的使用材料上必须要经过严格的质量控制

需要专业的人员进行现场取样后特意地送往检测部门在进行检验复试,那么,需要往水泥材料里添加外用剂的时候,也必须经过试验后才能明确要掺进的量度。

3.4钻孔在经过严格的检验之后才能进行孔内和缝面冲洗

将孔口敞开用风和水一次进行清洗,将风(水)管插入孔底,风(水)反复冲洗,直至回清水后即可结束。

3.5灌浆

由于裂缝两边的混凝土在灌浆压力的作用之下会产生有害的变形,在进行灌浆施工时应布置好一起对裂缝进行监测,另外,在施工灌浆技术时的工序应保持先浅到深、一侧向另外一侧、右下至上来进行,另外,在灌浆施工结束的标准是单孔吸浆率趋于零之后,灌注20~30min,想要防止因为窜孔而破坏喷射注浆的固结体,就必须要分序进行喷射施工工艺。

4结束语

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【关键词】理论教学 实践教学 高电压技术

高电压技术是高等学校电气工程及自动化专业学生的必修课程,具有很强的理论性和实践性。高电压技术课程的教学内容既有理论教学内容,又有实践教学环节。多媒体技术出现使得高电压技术理论教学内容更加丰富,提高了理论教学的效果。实验是实践性教学环节重要内容,由于高电压技术实验课的特殊性,试验电压高,具有较高的危险性,如何安全高质量地完成实践环节是十分重要的。本文就该课程在理论和实践教学方面的改革措施进行探讨。

一、高电压技术课程的理论教学改革

理论教学活动是课程教学活动中主要部分,理论教学活动的好坏直接关系到该门课程的教学效果,理论教学活动的改革是促进理论教学活动的重要动力和源泉。

(一)高电压技术理论教学内容及存在的问题

高电压技术课程主要内容分为三大部分:高电压绝缘及绝缘试验、电力系统过电压和处理高电压绝缘与各种过电压关系的绝缘配合问题[1]。在该课程中理论教学部分内容比较抽象、不利于理解;电气设备尺寸比较大,不能在课堂上展示等问题在一定程度上限制理论教学活动开展。

(二)理论教学的改革措施

1.使用多媒体技术开展教学活动

随着多媒体等技术的不断深入高等教育的教学活动,对于课程教学的改革注入了新的活力,多媒体技术使用大大丰富了教学活动内容,弥补了传统板书教学活动的缺点。板书的教学可以用来推导一些重要公式,分析讲解重要理论。对于发、电气设备及试验现场的图片板书无法展示的内容,教师可以有针对性地组织课堂教学素材和内容,利用大量实拍图片,辅之以相关的多媒体信息如声音、图形、动画等素材,增加教学中的信息量、透明度、直观性及趣味性[2]。

2.采用“主干式”教学方法

任何一门课程其内容都自成一体,每部分课程的内容具有其主干和脉络。在学习中,学生通常把每一个章节作为零散的部分来学习,没有把相关的章节作为一个整体来学习,其主要原因就是没有抓住该部分课程内容的主干,造成所学知识的系统性比较差,对于课程内容理解比较慢,不利于记忆。针对这个问题,在教学活动先介绍本课程的主干,再介绍每一部分的主干,在每一部分内容的教学中,紧紧围绕主干进行讲解,这就是所谓的“主干式”教学方法。例如,气体放电的绝缘特性,告诉学生气体放电有两种形式:气体间隙放电和沿面放电。气体间隙放电有三个影响因素:电场类型、电压作用形式和大气条件;沿面放电有两个“三”:三种典型电极结构和三种表面情况。这就是气体放电理论教学内容的主干,所有内容就是紧紧围绕这个主干进行讲解。这样很快抓住了主干,易于理解和记忆起来,有效地提高了学习效率,在实际的教学活动中取得不错的效果。

二、高电压技术课程实践教学的改革

(一)高电压技术实践教学的现状

目前,高电压技术课程主要集中在理论教学方面。但是,对于实验教学往往重视程度不够,主要原因是高电压技术实验课的特殊性,试验电压高,实验设备昂贵,且实验手段与现场一样,具有较高的危险性。加之扩招后学生人数多,老师既要保证学生和设备的安全,又要保证实验正常进行。主要做法是给学生们演示实验,不让学生亲自动手做实验,这样大大消减了学生对实验的兴趣。此外,由于教学计划调整,课程学时的压缩,要在有限的学时内,能完成一些基本实验试验项目,已经不易。因此,如何在有限的学时数下,开出高质量的高电压技术实验课是个非常紧迫的教学改革课题。

(二)实践教学的改革措施

实践教学方法改革的关键是加强实践教学环节的组织工作和指导教师引导工作,同时注重对新实验开发,尤其是验证理论教学实验的开发,有助于推动理论教学环节。

1.实践教学活动组织

实验教学的组织工作是保证实验教学工作顺利开展有效保证,同时也是提高实验教学质量的有效途径。实验教学活动参与者包括老师和学生,学生是主体,老师是指导者,因此要从学生和老师两方面入手加强实践教学活动组织。

2.提高自主学习能力、团队意识和动手能力

要求学生在实验课之前撰写实验预习实验报告,交给教师审阅,合格者方可进行正式实验;实验过程中,按照实验准备的进度,学生可以自行组织实验小组,到实验室完成教学实验;实验成绩评定采用过程评价体系,根据该组学生的动手能力、实验数据的简要分析、实验得出的结论这三个方面综合考虑,替代依赖于实验报告的好坏来评定成绩的做法,避免无法全面准确考核学生在实验中的能力。通过上述措施后,做实验的敷衍应付现象大大减少,克服了学生的依赖性心理,增强了学生的团队意识,提高了分析和解决问题的能力,为展示自己的实验技能提供了一个良好的平台,更好地激发他们竞争意识和奋发向上的精神。

(三)教学实验开发

理论必须联系实践,实践是检验理论的唯一标准。如气体放电理论,其中涉及以下内容:电场的均匀度对于气体击穿电压的影响;在直流电压作用下,极不均匀电场具有明显的极性效应;气体和固体、液体交界表面会发生闪络现象,且表面的状态不同其闪络电压高低也不同;极不均匀的电场下,会出现电晕放电现象;这些内容理论性比较强,较为抽象,不利于学生理解,需要用实验手段演示和验证相关现象,加强学生感性认识,巩固理性认识。目前,市场没有气体放电实验装置出售,只能靠自己开发相关的实验装置,为此我系教师专门设计开发了一套气体放电实验系统,并且在教学活动取得良好的效果,该套气体放电实验系统构成简单,接线方便、操作容易。在实验过程中,只需更换不同形状的电极,调整空气气隙的距离,满足了气体教学实验的需求。

三、总结

近年来,教育部提出了本科教学质量工程,教学改革是提高教学质量必由之路,只有不断深入教学改革,才能不断提高教学质量。在本课程的教学改革中,坚持教师与学生的共同参与的原则,丰富了理论教学环节的内容,促进理论教学环节开展,提高了学生自主学习能力、培养了团队意识和提高学生的动手能力。

参考文献:

高电压技术论文范文3

关键词:高压直流输电 轻型 电压源换流器

1954年,世界第一条高压直流输电联络线被运用到了商业之中,随着它日益成熟的技术为海底电缆、远距离大功率以及两个交流系统间的非同步联络等各方面提供了十分广泛的电力效益。但是,由于在经济和技术方面存在着一定的局限性,因此导致近距离小容量输电场合和的高压直流输电未能得到充分利用。然而,在电力半导体特别是绝缘栅双极晶体管(LGBT)的大力促进下,使得高压直流电更加轻型化。目前,以电压源换流器(VSC)与绝缘栅双极晶体管为基础,使高压直流输电的容量几MW扩大到了几十MW。这类小功率的轻型高压直流电以其各种优势充分展现了它的发展前景。

1、轻型高压直流输电的技术特点

(1)电压源换流器的电流可以自动断开并工作在无源逆变方式,因此它无需另外的换相电压。与传统高压直流输电的有源网络不同的是,轻型高压直流输电的受端系统是无源网络的,因此克服了受端系统必须是有源网络的根本缺陷,继而促进了高压直流输电对远距离孤立负荷进行送电的实施。

(2)同传统的高压直流输电正好相反,在潮流进行反转的时候,直流电流方向能在直流电压极性不变的情况下进行反转。HVDC的这个特点能够促进不仅为潮流控制提供便利且提供较为可靠的并联多段直流系统的构成,继而使传统多端的高压直流输电系统在并联连接时不方便进行潮流控制以及串联连接时影响可靠性的问题得到有效解决。

(3)对轻型电压直流输电进行模块设计能够极大的缩短其设计、安装、生产以及调试周期。与此同时,电压源换流器所采用的脉冲宽度调制(PWM)技术,其有着相对较高的开关频率,在高通的滤波后便能够产生所需的交流电压,省略了变压器不仅简化了换流站的结构,同时还大大减少了所需滤波装置的容量。

(4)传统的高压直流输电因为其控制量只有触发角,所以传统HVDC是无法对无功功率和有功功率进行单独控制的。而轻型高压直流输电在正常运行的时候,其电压源换流器能够对有功功率以及无功功率同时进行独立控制,甚至可以使功率因数为1。此种调节不仅能够提高完成效率,还能对之加以灵活的控制。另外,电压源换流器不但无需交流侧提供无功功率并且还起着静止同步补偿器的作用,使无功功率的交流母线得到动态补偿继而促进交流母线电压的稳定性。换而言之,即使是在故障的情况下,只要电压源换流器的容量足够就可以使轻型高压直流输电系统对故障系统进行无功功率紧急支援或有功功率紧急支援,从而促使系统的电压稳定性以及功角稳定性的提高。

2、轻型高压直流输电的发展及前景

在我国,轻型高压直流输电技术的发展一直以来都受到电力工作者的重视,并且对之展开了一系列的初步的研究。另外,一些应用单位逐渐认清了轻型高压直流输电的具体优势,因此也开始考虑采用HVDC于实际输配电工程之中。然而从整体上来讲,轻型高压直流输电的研究在我国依旧是匮乏的且基本处于空白期。因此我们要尽可能快的促进研究水平的提供以将之能够迅速的有效利用起来,此项研究不仅十分迫切且具有相当重要的现实意义。所以,笔者就研究工作的展开提出以下几点建议。

(1)在轻型高压直流输电中建立数字仿真研究手段,因此电力工作者要在研究过程中制定出轻型电压直流系统全部一、二次设备的数字仿真新方法与新兴数学模型;(2)经过对电压源换流器的故障以及运行特性的分析,电力工作者要在研究过程中具有针对性的提出适合VSC运用的PWM技术和相关的保护措施;(3)构建一个轻型高压直流输电的物理模型,然后通过高速数学新高处理芯片对轻型高压直流输电的控制器进行研制;(4)对于电压源换流器连接构成的控制方式(电压控制、无功潮流控制、有功潮流控制)、多端直流系统的运行特性,还有轻型高压直流系统的保护措施进行一系列研究与制定;(5)对于整个电网电能质量,轻型高压直流输电有着怎样的影响且如何对之加以控制都需要电力工作者进行更深一步的研究;(6)对技术经济进行论证,从而确定轻型高压直流输电技术对于我国电力技术发展的可行性与必要性。

随着电力半导体以及其控制技术的不断发展,尤其是IG-BT的日益进步从而衍生了轻型高压直流输电技术。即将投运以及已经投运的各项轻型高压直流输电技术工程的成功建设已经充分表明了HVDC技术正在日渐地成熟与发展着。可再生能源的全面开发、高新技术的飞速发展,还有电力技术的不断进步与完善,都对电网灵活且可靠的运行以及高品质电能质量提出了进一步的要求,从这一系列情况的显示来看,轻型高压直流输电的使用范围正在不断扩大,这势必会使HVDC light在我国得到进一步的研究与重视。

3、结语

综上所述,轻型高压直流输电作为一项新型的输电技术正通过其自身特点在各方面的应用中充分展示了其独特的优势,主要有对电压以及潮流的有效控制、对环境的影响不大、设计表转化、建设效率化、结构模块化且紧凑等各种优越性。综合这一系列优点,轻型高压直流输电不仅仅是引起国家以及各应用单位的重视,并且在未来将会渐渐地运用到建设当中去,最终会有利于促进我国科技以及经济的发展。

参考文献

[1]徐政,陈海荣.电压源换流器型直流输电技术综述[期刊论文].高电压技术,2007(1).

高电压技术论文范文4

关键词:变压器 在线监测技术 电力事业

中图分类号:TM855 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(a)-0039-01

近些年来,我国电力系统的发展得到了长足的进步,而电压水平的不断提高也对原有的变压器提出了更好的要求,原有的传统变压器检测技术已经不能满足现有变压器检测的需求,这也导致了越来越多的变压器检测出现问题,最终造成严重的危害,给电力企业带来损失。因此,该文重点就变压器检测技术展开探讨。

1 变压器的在线监测技术

输电线路电压等级的不断提高不断影响着变压器内部的电压值,这就使系统内的电压容量也要随着增加,而变压器作为电力系统的主要设备之一,其运行情况受到的关注程度也越来越高。在相关的变压器检测要求的规则范围内,相关变压器在固定期限内应做定点、定时的预防性检测工作,检测性实验和检测设备的信息获取也应不断体现在检测日志上,明确变压器在线监测的数据需要。而目前的变压器检测技术存在较大的弊端,主要是体现在离线监测的预防性不到位,在离线预防性检测试验的结果中不能够准确反映变压器的实际工作状态。具有表面绝缘材料的变压器设备实际上是一个逐渐变化的过程,在一个周期的运行结束后,离线监测就不能监测到变压器绝缘劣化的过程,存在较严重的安全隐患。再加上预防性试验具有周期性,而变压器的故障诊断具有滞后性,当故障发生或将要发生时才能够监测出变压器的故障,不能够及时的将变压器隐患防患于未然。另一方面,预防性的变压器检测试验大多数需要停电处理,这样操作在一定程度上会影响到电网的持续性供电,无论是对企业还是居民用电都带来了影响,而且可能会造成人身安全或财产的损失,再加上在预防性试验过程中变压器处理的时间集中,存在较大工作量,不能保证每一个变压器的各项预防性数据都能够做到详细、准确的记录和分析,对变压器的健康和稳定造成误判。由此可见,传统的变电器检测技术已经存在固有的局限性,不能够在一个周期内就保证发现故障,并且做出准确的判断。

2 变压器在线监测技术的优缺点

2.1 优点

变压器的在线监测技术优点在于打破了以往变压器的局限性,能够实现变压器信息的在线手机,弥补常规变压器检测方法的不足。能够通过变压器的在线监测将变压器的实际工作情况实时的反馈给工作人员,以便于将故障发生的隐患得到及时处理。另外,变电器的绝缘检测方法能够选择不同的检测周期,在很多程度上能够使变电器的性能有显著的提高,加速电网运行的速度和使用寿命,从而能够积累大量的数据,保证变压器检测数据的真实性和有效性,为今后的检测工作提供大量数据依据。

2.2 缺点

变压器的在线监测技术在很多方面都弥补了传统检测技术的不足,但是依据在线检测理论,还不能实现完全替代停电预防性试验。造成这种原因主要是由于以下几方面。

(1)在线监测理论和技术目前对于我国的电力企业来说还尚未完善,对在线监测状态的量性标准难以判断,变压器绝缘特征量的监测方法以及绝缘劣化的特征量等方面还须开展进一步的研究。

(2)由于在线监测是在变压器运行的状态下进行的,外界对检测设备的干扰不可避免,对在线监测测量时的干扰抑制十分困难,再加上干扰的存在,会直接影响在线监测的正确性,也降低了检测结果的可信度,并制约着变压器在线监测的应用和发展。

(3)目前在线监测测量的是工频电压下的设备绝缘参数,对电力系统内时常发生的过电压情况下的绝缘品质无法进行测量,这也制约着在线监测技术的进一步发展。

3 变压器的在线监测技术和诊断方法

3.1 油中溶解气体的在线监测和分析

随着国内外研究和应用油中溶解气体在线监测设备的不断普及,虽然不同的装置在线的检测手段和取样方式的侧重点各不相同,但是在原理上都是通过定性和定量测定气体组分和含量的高低转换成相应强弱的信号而达到在线监测的目的。并通过其现场MIS系统迅速的把测量结果传输到工作站和管理者联网的计算机中,而且很多资料都表明,目前一些有实力的公司和科研工作室都在致力于研究光声传感器,使在线色谱仪中不再携带带气装置,从而延长设备的使用寿命和检测精确度。

3.2 局部放电分析

局部放电是指在高压设备的绝缘体中,由于电场的局部集中,产生了非桥接状态下的放电现象。而目前,国内外研究最多的、应用最广泛的局部放电在线监测方法主要是采用脉冲电流法和超声波发。脉冲电流法理论上能测量小至几皮库的局部放电,但是容易受到外界电磁干扰。而超声法是通过安装在变压器油箱上的超声波传感器监测局部放电造成的超声压力波,其抗电磁干扰性能较好,采用几个超声波传感器后还能对放电定位。但由于超声波在设备内部绝缘中的吸收和散射,灵密度步入脉冲电流法高。

4 结语

综上所述,目前,我国电力变压器的检测技术相比发达国家的检测技术来说尚有一定的技术差距,而在针对降低变压器的故障发生和诊断方面已经有了突破性的进展,但是在大部分的方向发展上还不够成熟,不能投入到电力企业进行大规模的使用,因此,在实际应用上也不能够体现其科研价值。然而,在今后的几年发展过程中,这种智能的诊断方法一定会是电力市场中变压器的主流检测方法,在在线监测技术的日益普及下,变压器故障的在线诊断和远程故障处理逐渐会深入到电力设备检测的大领域中,也必将会取代目前主流的定期检测离线诊断技术,成为电力企业变压器检测技术的新主宰。

参考文献

[1] 欧阳旭东,陈杰华,林春耀,等.基于超高频法的电力变压器局部放电检测技术的研究与应用[J].变压器.2007,44(2):38-42.

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关键词:白光LED,光通信,无线高速数据通信,语音信号传输。

中图分类号: TN92 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)01(B)-0000-00

1 引言

可见光通信技术(VLC,Visible Light Communication)的研究与发展与射频无线通信相比,具有无需频带申请、造价低,小尺寸,高增益接收等众多优点。可见光通信技术最早由日本科研人员提出并展开研究,而我国也早在2008年由暨南大学教授陈长缨研制出国内首台白光LED可见光通信样机。但目前光通信系统大多仍在实验阶段,且LED白光灯响应频率低、传输距离有限、光的散射等因素都是影响LED光通信发展的巨大问题。

2 光通信相关技术研究

本系统以FPGA为核心,通过PIN光电二极管获取白光LED的光信号,经过电流-电压转换,电压放大,电压比较,将发送端传播的信号完整的还原。本系统设计可分为以下模块:信号的AD转换模块(analog to digital)、编码模块(coding block)、白光LED的驱动模块(white LED drive block)、白光LED的接收模块(optical receive block)、解码模块(decoder block)、DA转换模块(digital to analog block)、滤波模块(filter block)、语音模块(voice block)。下面对白光通信系统各模块进行逐一论证分析。

2.1白光LED的驱动模块论证与选择

DD311芯片是单通道输出的LED横流驱动器,内部建有电流镜与电流开关组件,它是专门为驱动大功率LED而设计的芯片。DD311可以驱动高达1A的渗入电流,并可通过调整参考输入(IREF)电流来任意设定输出电流的大小。输出电流约为100倍的输入电流,输入电流可由调整外挂电阻或偏压电压来设定。微调或使能偏压电压可校正LED的亮度,芯片的输出端可以承受高达33V的电压,可以支持多个大功率的LED串接使用。内建输出使能端,可轻易的实现大功率LED的高灰阶应用 。

2.2白光LED的驱动模块论证与选择

SFH206光敏二极管(light sensitive diodes)的接收面积比较大,可以大幅度提高信号灵敏度和传输距离,价格也比较便宜。

2.3比较器的选择论证与选择

LM311是高灵敏性的电压比较器,能工作在5.0到30伏单位电源或正负15伏分离电源上,它的输出可以驱动以地为参考或以正电压为参考、或以负电压电源为参考驱动的负载。可以驱动各种逻辑。在电流达到50毫安时,此输出还可以把电压切换到50伏。并且此电压比较器适用于高速比较电路,较LM393等常用芯片比较速度快的多,适合于本设计中高速信号的比较。

2.4编码方式的论证与选择

编码方面选用4B5B编码,4B5B编码是一种冗余编码体系,用5比特(bit)的编码来编码4比特的输入数据。这种编码方式要求每个5比特码组中不含多余3个“0”, 或 者不会少于2个“1”。将5比特码组转换成电信号的波形采用了NRZI,及不归零制,且在每个“1”的持续时间的开始处都有电平跳变。该编码方法已经广泛用于100Mbps以太网和FDDI环形网。这种编码的特点是将欲发送的数据流每4bit作为一个组,然后按照4B/5B编码规则将其转换成相位5bit码。5bit码总共有32种组合,但只采用其中的对应4bit码的16种,其他的16种或者未用,或者用作控制码,以表示帧的开始和结束,光纤线路的状态(静止、空闲、暂停)等。

2.5缓存方式的论证与选择

双口RAM缓存。双口RAM是常用的多端口储存器,是可以允许多CPU同时访问的储存器,可以大大提高通信效率,并没有对CPU过多的要求,特别适合各种异种CPU之间异步高速系统中。双口的RAM是最常见的共享式多端口存储器,它最大的特点就是存储数据共享。一个存储器配备两套独立的地址、数据和控制线,可允许两个独立的CPU或控制器同时异步的访问储存单元。数据共享后,必须存在访问仲裁控制。内部仲裁逻辑控制提供以下功能:对同一地址单元访问的时序控制;存储单元数据块的访问权限分配;信息交换逻辑(例如中断信号)等。

2.6 滤波器的选择与论证

数字滤波(digital filter)稳定,可靠性高,并不存从在阻抗匹配(impedance matching)、特性波动、非一致性等问题,最重要的是数字滤波器可以轻松实现高阶滤波器(higher order filters)设计,衰减系数大。此方案中采用基于窗函数(window function)的FIR数字滤波器设计,滤波效果明显。

3 系统理论分析与计算

3.1 总体框图设计

3.2白光LED电路

白光驱动DD311是专门驱动LED灯的芯片,是单通道的LED横流驱动器,可以驱动高达1A的渗入电流

3.3参数计算及原理论述

白光LED的接收电路,由三个运放组成,第一个为电流-电压转换器,第二个为电压放大器,第三个为电压比较器。在高增益的情况下,给电流-电压转换器增加电压增益会增大带宽。由于有了这部分的增益,转换器相应的阻抗就会减少,而此时相应的总跨阻抗不会减少。这样随着阻抗的减少,寄生电容旁路造成的带宽限制会相应的增加。然而电流-电压转换器与电压增益之间的结合降低了噪音性能,产生了一个带宽和噪音之间平衡的问题。明智的设计可以令带宽的增加程度大于噪音的降低程度,经分析之后有两种方案可以解决此问题,一个是简单的在电流-电压转换器后面增加一个电压放大器,另一个就是给电流-电压转换器自身增加电压增益,在这里我们采用的是第一个方案,因为它可以提高更多的带宽。在图2中,位于电流-电压转换器后面的放大器是提供电压增益,并产生一个总的输入到输出的互阻。值很大时,这个阻抗的降低会减小电阻对寄生旁路的敏感度,同时也会使带宽以因子提高。然而由于增加的放大器的带宽有限,造成了带宽可以提高的上限,但在本次设计当中,带宽足够,所以就不再考虑增加带宽的更优化的电路。第三个运放是比较器。它将一个模拟电压信号和一个参考固定电压相比较,在二者幅度相等的附近,输出电压将产生跃变,相应输出高电平或低电平。比较器可以组成非正弦波形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。由于接受到的信号有些变形和失真,因此对信号应该再次进行判决和处理,将信号还原。通过幅度检测来实现信号的判决再生,把输出的信号与参考电压进行比较,在输出端以数字信号“0”或“1”表示比较结果,从而将PIN输出的信号还原为数字信号。

4 总结

可见光通信因其保密性好,无需频带申请等优势,已成为一种新兴的无线通信技术,各国都对其不断经行研究分析,随着研究分析的深入,可见光通信系统的应用必将越来越广泛。

参考文献

[1]胡国永,陈长缨,陈振强.白光LED照明光源用作室内无线通信研究[J].光通信技术,2006, 30(7):46-48

高电压技术论文范文6

关键词:DC/DC变换器;升压隔离变换技术;升压隔离控制技术

中图分类号:TM46 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 04-0000-01

DC/DC也叫直流斩波器,主要功能就是将固定的直流电压转变为可变的直流电压。将直流低压变换成直流高压,同时实现电气隔离就是隔离升压型DC/DC变换器的主要特征。此技术被广泛应用在电动车、地铁和无轨电车的无级变速和控制上,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。在储能系统和超导储能系统以及新型可再生能源的开发和利用等众多领域具有非常广阔的前景,这种技术现已加入航天电源系统和新能源汽车领域。

一、隔离升压DC/DC变换器变换和控制中存在问题

与Buck(Forward)变换器的电压源变换器相比,DC/DC变换器具有强大的输出容量和飞快的变换效率,以及具有单项功率流,输出电压波纹小的特点,而且作为储能式变压器,能够起到限流的作用,处于过载状态时,可抑制功率开关电流上升速率,使功率开关有足够的时间进行动作,从而保护电路,它的稳定性、可靠性也更高。而电压源变换器在过载状态时,功率开关电流上升率就不能像DC/DC变换器那样进行很好的抑制,使功率开关保护电路的缓冲时间变短。

虽然DC/DC变换器具有诸多优点,但也会存在不完善的地方。

(一)起动问题。升压电感上的电流在刚起动时是无法控制的,因为起动时的输出电压为零,升压电感上与负载之间还存在缓冲,无法传递能量,这样很用以导致损坏。

(二)功率开关管电压应力问题。状态切换时,由于变压器漏感,功率开关管所承受的电压电流应力大大增加,对开关管的损害较大,降低了电路的可靠性。

(三)输入磁感复位问题。变换器停止运行或发生故障时或发生功率开关管突然阻断的情况下,储能电感为了释放能量,需要复位电路,否则会导致电感两段的电压增强,损坏元器件。

二、起动变换研究

(一)串电阻起动。这种起动方法就是在整个电路的串联进一个有电阻和接触器的电路,起动时,接通接触器,电阻就被串联在电路中,起到限制起动电流的作用,然后再断开接触器,使电阻旁路掉,让原有电路恢复正常工作即可。

(二)辅助电路起动。辅助起动电力较为常见的就是正激式,起动时即把能量传送到负载,自己建立输出电压,而后进入正常工作状态。

三、磁复位控制技术研究

变换运行过程中的升压电感,会汲取电源的能量,并在磁场中储存,再把这些能量(不算过程中的消耗)转到负载,待变换器运行停止后,升压电感在变换器运行时汲取的能量必需全部释放,完成磁复位,不然产生出的高电压应力会损坏元器件.能量在通过变压器时,变压器会一边储存一边释放,尽量不把能量留在变压器上,与变压器相同的是,变换器也会存在漏感,漏感时能量不能传给负载,当功率开关关闭,也是与变压器一样需要将能量释放,不然一样会产生高电压应力,损坏零件.都不能进行理想的磁复位.

(一)RCD磁复位。功率开关闭断时,相电感中电流通过的点充电,这样通电过程中的储能就转移到了电容上,然后电容对电阻放电,能量会以电阻发热的形式被消耗掉。且RCD磁复位电路,没有过多复杂结构,且价位低,对变换频率没有太高要求的地方非常合适。

(二)LCD磁复位技术。此方法通过对电路的一系列专业操作,可是变压器产生的漏感能量和磁化能量完全回到电源中,在保留打开方式的同时,使功率开关管实现了零电压关闭,一般适用于开关频率较低的场合。

(三)能量反馈到输入端的绕组复位。这种磁复位电路实际上是让变换器进行反激式的变换,让电路与变压器的同名端相反,当功率开关关闭时,磁化电感中的能量会通过复位绕组的方式返给电源,从而成功完成磁复位。该复位电路的特点是,首先磁化电能可完全回归到电源里,且该技术相对成熟,其次,变压器力的磁化电感不用必须释放,可在电路中循环。

四、软开关控制技术发展

随着社会发展,电子技术不断进步,不论在那个领域,设备的小型化、轻量化、易安装、可携带都是基本要求,但同时一定要思考如何在减小体积和重量的同时,增大DC/DC变换器功率开关频率。当先,变换器主要使用的还是硬开关技术,功率开关工作时是硬开关状态,它存在以下问题:(一)功率开关管在开通或关断瞬间会承受较高的电压冲击,容易对开关管造成损坏。(二)硬开关技术对开关的损耗伤害较大,且开关的次数越多,造成伤害的几率及成倍增加,降低变换效率。而且对开关的损害如果过大会导致功率开关管的温度上升,很大程度上会限制工作频率,并且会导致器件的电流、电压容量超负荷运行。(三)大的di/dt,dv/dt将产生电磁干扰(Electromagnetic Interfere,EMI),很容易导致系统不稳定。(四)为了改善功率开关管的开关条件,可以给它附加缓冲电路,但只是将开关损耗转移到缓冲电路中,系统总的损耗不会减小。同时,增加缓冲电路不仅增加了系统的复杂性,而且提高了成本。

软开关技术的出现正好克服了硬开关存在的技术缺点。软开关技术就是指让功率开关管在不用必须释放电感能量的零负荷条件下开关,开关的损耗理论上为零,技能购机大提升工作频率,又可使开关损耗降到最小,提高了变换效率,使散热器可以减小,从而减小变换器的体积和重量。

五、结束语

本文主要立足于DC/DC变换器升压隔离变换及控制技术研究的关键性技术要求,并考虑到其在工程应用中的实际作用及各方面因素,进行多样的理论分析和实际研究,为实际的工程方案设计提供充足的理论依据,并有待于在关键领域的实际应用中得到验证。