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传感器节点自主供电的环境混合能量收集系统设计 被引量:15
1
作者 徐雷钧 白雪 +1 位作者 潘祎雯 毛罕平 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期147-152,共6页
农田复杂环境及大面积监测需求对农业物联网传感器节点的供电提出了极大挑战,而环境能量收集技术则使低功耗农业物联网传感器节点的自供电及免维护成为可能。针对传统能量收集装置中收集的环境能量单一有限、装置体积大、可靠性差的问题... 农田复杂环境及大面积监测需求对农业物联网传感器节点的供电提出了极大挑战,而环境能量收集技术则使低功耗农业物联网传感器节点的自供电及免维护成为可能。针对传统能量收集装置中收集的环境能量单一有限、装置体积大、可靠性差的问题,该文提出了一种新型混合环境能量一体化收集系统。该系统定位于环境中普遍而丰富的射频电磁波能量和振动能量,通过射频收集天线和压电陶瓷的有效结合,同时收集2种环境能量,并经整流转换成直流电能。能量收集天线使用普通FR4印刷电路板实现,工作在手机通信频段1.9 GHz(3G频段),测试的回波损耗为-20.5 d B,对电磁波能量收集的最高输出功率可达到38 mW,测得收集到的振动能量最大输出功率可达到25 mW,满足低功耗传感器节点的功率需求。该装置不仅可以有效提高系统供电的可靠性和对环境的适应能力,还大大降低了传统混合系统的尺寸,可为农业物联网快速发展中的传感器节点可靠供电问题提供参考。 展开更多
关键词 传感器 整流电路 设计 农业物联网 能量收集 射频能量 振动能量 匹配网络
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基于NSGA-Ⅱ算法Vienna整流器多目标优化 被引量:12
2
作者 常伟 王久和 陈启丽 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第S1期179-185,共7页
针对Vienna整流器主电路拓扑结构,提出具有离散变量的多目标优化设计方法,建立以功率密度、效率模型为目标函数,以输入电感、IGBT、Diode和输出电容器参数建立的元器件数据库为约束条件的多目标优化问题,采用NSGA-Ⅱ算法处理离散变量的... 针对Vienna整流器主电路拓扑结构,提出具有离散变量的多目标优化设计方法,建立以功率密度、效率模型为目标函数,以输入电感、IGBT、Diode和输出电容器参数建立的元器件数据库为约束条件的多目标优化问题,采用NSGA-Ⅱ算法处理离散变量的多目标优化问题,从众多解集中快速、精确地寻找到帕雷托最优解集,对最优解集进行折衷分析可为整流器做出合理地器件选择。仿真实验验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 VIENNA整流器 多目标优化 NSGA-Ⅱ算法 最优解集 折衷分析
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整流天线研究进展及设计方法概述 被引量:7
3
作者 杨雪霞 《南京信息工程大学学报(自然科学版)》 CAS 2017年第1期15-24,共10页
微波输能(MPT)技术通过微波波束在两点之间进行能量的无线传输,可用于太阳能卫星、近空间飞行器、无线传感器等.整流天线将微波能量捕获并转换为直流,是MPT系统的关键部件.首先,从拓展工作频带、输入功率范围和负载范围等方面对整流天... 微波输能(MPT)技术通过微波波束在两点之间进行能量的无线传输,可用于太阳能卫星、近空间飞行器、无线传感器等.整流天线将微波能量捕获并转换为直流,是MPT系统的关键部件.首先,从拓展工作频带、输入功率范围和负载范围等方面对整流天线最新研究进展进行概述,然后分析了其核心器件整流电路的拓扑结构及相应适用场合,对有效设计整流天线的步骤进行综合,最后分析了整流天线技术存在的问题,并指出了MPT技术未来的发展方向. 展开更多
关键词 整流天线 整流电路 整流效率 天线 微波输能
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高效平面印刷毫米波段整流电路设计与实验 被引量:3
4
作者 谭冠南 杨雪霞 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1131-1136,共6页
利用微带线设计了一种Ka波段毫米波整流电路.整流电路由输入阻抗匹配网络、整流二极管及输出直通滤波器构成,输入端口为50Ω微带线,便于实验及与天线集成.利用等效电路模型理论分析了肖特基二极管在Ka波段的整流特性,设计并加工电路.实... 利用微带线设计了一种Ka波段毫米波整流电路.整流电路由输入阻抗匹配网络、整流二极管及输出直通滤波器构成,输入端口为50Ω微带线,便于实验及与天线集成.利用等效电路模型理论分析了肖特基二极管在Ka波段的整流特性,设计并加工电路.实验测得,在32.5GHz工作频率和20dBm输入功率下,整流电路在350Ω负载上获得57%的毫米波直流(MMW-DC)转换效率;在输入功率大于8dBm时,整流效率均大于30%.该整流电路采用传统的印制电路板(Printed Cireuit Board,PCB)制作工艺,具有造价低和易集成等优点,且整流效率高,可应用到毫米波无线输能系统中. 展开更多
关键词 天线输能 整流电路 整流效率 毫米波
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直流电动机由可控硅整流电路供电时机械特性的数学分析
5
作者 郭荣祥 高美霞 《包头钢铁学院学报》 1999年第4期440-441,共2页
应用数学方法对可控硅整流电路中直流电动机的转速和电枢电流的关系进行分析,从而对机械特性的走向及形状给出合理的数学解释- 同时对弱磁升速作了解释-
关键词 机械特性 控制角 可控硅 导数 整流电路 直流电动机 数学分析
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整流电容电流自然换流型短路故障电流限制器
6
作者 魏新劳 王梦娇 孙槐 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期26-33,共8页
针对电力系统短路故障电流不断攀升问题,提出了一种利用整流电容电流自然换流的新型短路电流限制器。建立了该限流器的电路拓扑结构,通过理论分析详细阐述了限流过程,通过仿真验证了该限流器的特性。结果表明:限流过程经历短路电流正常... 针对电力系统短路故障电流不断攀升问题,提出了一种利用整流电容电流自然换流的新型短路电流限制器。建立了该限流器的电路拓扑结构,通过理论分析详细阐述了限流过程,通过仿真验证了该限流器的特性。结果表明:限流过程经历短路电流正常上升、短路电流向电容充电支路的短暂换流和短路电流幅值被限制3个阶段;限流器投运前不影响电网的正常运行,投运后能够大幅度降低短路电流值,改善母线电压稳定性,且不会产生过电压;限流电感L和换流电容C存在某种最优配合关系,可达到最佳限流效果。 展开更多
关键词 电力系统短路故障 故障电流限制器 限流电抗器 整流电路
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趋于理想的全波整流电路 被引量:5
7
作者 候承贵 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第3期39-42,共4页
本文分析了整流电路的非线性问题,设计了改进型精密全波整流电路。该电路采取以恒流源为整流负载等有关措施,使整流二极管的正向导通压降为一常数。分析和实验均表明,该电路的非线性误差趋近于零,消除了二极管“死区”的影响,并有... 本文分析了整流电路的非线性问题,设计了改进型精密全波整流电路。该电路采取以恒流源为整流负载等有关措施,使整流二极管的正向导通压降为一常数。分析和实验均表明,该电路的非线性误差趋近于零,消除了二极管“死区”的影响,并有较好的温度稳定性。 展开更多
关键词 整流电路 非线性 稳定性
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基于谐波平衡的三稳态压电振动能量采集器及其接口电路耦合动力学特性分析 被引量:2
8
作者 朱强国 郑友成 +3 位作者 周铄 刘周龙 王光庆 张贝奇 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1427-1438,共12页
压电振动能量采集器是解决低功耗电子产品无线自供电问题的关键器件,其与非线性接口电路之间的耦合动力学特性是影响采集器转换输出效率的关键因素,需深入研究解决。以非线性三稳态压电振动能量采集器及非线性AC-DC整流滤波接口转换电... 压电振动能量采集器是解决低功耗电子产品无线自供电问题的关键器件,其与非线性接口电路之间的耦合动力学特性是影响采集器转换输出效率的关键因素,需深入研究解决。以非线性三稳态压电振动能量采集器及非线性AC-DC整流滤波接口转换电路为对象,建立非线性耦合动力学模型,基于谐波平衡方法求解系统稳态解及稳定性判别矩阵———雅可比矩阵。仿真分析了激励幅值、频率和耦合系数等参数对系统的影响机理。实验证明了仿真分析结果的正确性。研究结果表明选取适当的参数有利于提高系统的有效带宽和输出功率。在适度范围内增加耦合系数和负载电阻,可以增加系统的有效输出功率和有效频带宽度但过大时会抑制振动幅值和频带宽度,导致能量转换效率降低。 展开更多
关键词 压电振动能量采集 耦合动力学 谐波平衡 标准整流电路 AC电路
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一种高效MOS半波整流电路
9
作者 路超 李永明 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第11期1458-1461,共4页
针对传统半波整流电路的不足提出了基于 MOS工艺的改进方法及电路 .该电路利用 MOS工艺的寄生电容特性形成电荷转运 ,有效地提高了半波整流电路的整流效率 ,缩短了上电时间并在一定程度上减小了纹波系数 ,从而以较简单的电路形式改善了... 针对传统半波整流电路的不足提出了基于 MOS工艺的改进方法及电路 .该电路利用 MOS工艺的寄生电容特性形成电荷转运 ,有效地提高了半波整流电路的整流效率 ,缩短了上电时间并在一定程度上减小了纹波系数 ,从而以较简单的电路形式改善了半波整流电路的性能 .着重分析了该电路形式的作用机理 ,并给出了相应的 展开更多
关键词 MOS工艺 半波整波电路 寄生电容 电荷转运
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LC滤波的三相桥式整流电路网侧谐波分析 被引量:29
10
作者 裴云庆 姜桂宾 王兆安 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2003年第3期34-36,共3页
对于广泛使用的三相桥式整流电容滤波电路 ,在直流侧接入电抗器是提高电路输入功率因数降低谐波电流的有效方法。通过分析得出了电路各项输入指标与参数间的理论关系式 ,为电路分析设计提供了有效的工具。
关键词 整流电路 谐波 功率因数/三相桥式
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LC滤波的单相桥式整流电路网侧谐波分析 被引量:19
11
作者 刘进军 王兆安 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 1996年第2期5-9,共5页
对LC滤波的单相桥式整流电路作了较深入的理论分析,得到了与谐波有关的各项性能指标和谐波含量的表达式及关系曲线。
关键词 谐波 整流电路 滤波 滤波器
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20kHz电阻焊逆变电源的研制 被引量:6
12
作者 李西恭 杨录东 张亮 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期105-107,共3页
设计了一种开关频率20 kHz新型的逆变式电阻点焊机电源,变压器次级采用了一种单线圈双电感双管全波整流电路,从而合理利用现有电子元件,进一步突出逆变电源节能体积小、重量轻、响应速度快的优点。
关键词 逆变 电阻焊 整流电路
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Matlab在电力电子整流电路仿真中的应用 被引量:7
13
作者 刘同娟 金能强 马向国 《电力电子》 2005年第1期34-36,47,共4页
随着电力电子技术的不断发展,可控整流电路在直流电动机控制、可变直流电源、高压直流输电、电化学加工处理方面得到广泛的应用。本文基于Matlab语言,建立了单相桥式可控整流电路、三相桥式可控整流电路以及大功率双反星型整流电路的动... 随着电力电子技术的不断发展,可控整流电路在直流电动机控制、可变直流电源、高压直流输电、电化学加工处理方面得到广泛的应用。本文基于Matlab语言,建立了单相桥式可控整流电路、三相桥式可控整流电路以及大功率双反星型整流电路的动态仿真模型,给出了仿真实例,验证了模型的正确性,并证明了该模型具有快捷、灵活、方便、直观等一系列优点,从而为电力电子电路的教学及设计提供了一个有效的辅助工具。 展开更多
关键词 整流电路 电力电子 MATLAB 计算机仿真
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一种新型的双频整流电路 被引量:7
14
作者 沈龙 杨雪霞 +1 位作者 聂美娟 胡越 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期63-66,71,共5页
提出一种双频微带整流电路。电路由一个十字型匹配枝节、二极管和直通滤波器组成。匹配枝节实现了二极管在两个频率下同时与50Ω匹配,直通滤波器有效抑制了基频和高次谐波。用ADS2011软件进行分析和设计,10mW输入功率时,整流电路工作在1... 提出一种双频微带整流电路。电路由一个十字型匹配枝节、二极管和直通滤波器组成。匹配枝节实现了二极管在两个频率下同时与50Ω匹配,直通滤波器有效抑制了基频和高次谐波。用ADS2011软件进行分析和设计,10mW输入功率时,整流电路工作在1.8GHz和2.4GHz的射频-直流(RF-DC)转换效率分别为75.8%和71.1%。实测结果显示,在1.8GHz和2.2GHz频率上电路有最大RF-DC转换效率,分别为50%和54%,分析了产生误差的原因。该双频整流电路具有输入功率低、易集成的特点,可用于RFID、嵌入式传感器等电子设备的无线供能。 展开更多
关键词 整流电路 双频 无线输能
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一种新型低功率双频微波整流电路 被引量:6
15
作者 张煦 王志红 +2 位作者 张海力 李乐 林金俊 《微波学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期73-77,81,共6页
提出一种应用于低功率的双频输入微波整流电路,采用双频匹配网络和直通滤波器分别实现二极管的输入匹配和抑制双频的基频与高次谐波,当输入为1 m W时,实测结果显示,该整流电路在850 MHz和1.9 GHz频率处分别获得了47%和81.4%的整流效率,... 提出一种应用于低功率的双频输入微波整流电路,采用双频匹配网络和直通滤波器分别实现二极管的输入匹配和抑制双频的基频与高次谐波,当输入为1 m W时,实测结果显示,该整流电路在850 MHz和1.9 GHz频率处分别获得了47%和81.4%的整流效率,输出电压分别为0.53 V和0.70 V,在输入双频信号时输出电压为0.85V,转换效率为60.8%,其低功率输入性能在国内具有先进性,并对RFID、嵌入式传感器电子设备无线输能等领域的应用具有实际参考价值。 展开更多
关键词 整流电路 双频 微波能量传输
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整流天线组阵等效模型分析与实验 被引量:6
16
作者 王业清 杨雪霞 江超 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期266-270,285,共6页
将整流天线单元等效为一个直流源和负载的串联,以此提出了整流天线串/并联组阵等效模型,得到了整流天线的组阵形式及最佳负载与阵元个数之间的关系.利用所设计的低功率密度应用整流天线单元,通过ADS软件仿真了二元并联阵,并通过实验测... 将整流天线单元等效为一个直流源和负载的串联,以此提出了整流天线串/并联组阵等效模型,得到了整流天线的组阵形式及最佳负载与阵元个数之间的关系.利用所设计的低功率密度应用整流天线单元,通过ADS软件仿真了二元并联阵,并通过实验测试了二元串联阵与二元并联阵.结果显示,并联阵的仿真与实验结果及串联阵的实验结果均与组阵模型基本吻合,从而验证了整流天线组阵模型的有效性.提出了多元组阵的可行性方案,为大规模阵列设计提供指导. 展开更多
关键词 整流天线 整流天线阵 整流电路 转换效率 等效模型
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不可控整流回路参数优化设计的研究 被引量:3
17
作者 易娜 唐雄民 彭永进 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2007年第1期90-91,共2页
三相不可控整流回路的参数设计基本上依赖于经验公式,因此往往造成由滤波电感和储能电容构成的滤波回路参数数值偏大。为解决这一问题,本文从电路的实际工作过程出发,得出了电路在电流连续状况下的工作模态,并在模态分析的基础上得出了... 三相不可控整流回路的参数设计基本上依赖于经验公式,因此往往造成由滤波电感和储能电容构成的滤波回路参数数值偏大。为解决这一问题,本文从电路的实际工作过程出发,得出了电路在电流连续状况下的工作模态,并在模态分析的基础上得出了电流连续的条件、电流的表达式和网侧功率因数表达式。从本文的推导可知,一旦电路中的电流处于连续状态,网侧的功率因数就会超过0.8,根据这一结论,提出了三相不可控整流回路的优化设计原则。另外,为验证所推导公式的正确性,以网侧功率因数为分析对象,对比了理论计算结果和实验结果。对比结果表明,理论计算结果和实验结果的误差小于2%,因此可以采用所提出的设计公式和设计曲线对三相不可控整流回路进行优化设计。 展开更多
关键词 整流电路 功率因数/不可控整流回路 模态分析
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高压串级 DC/DC 开关电源的研制 被引量:1
18
作者 曾嵘 肖如泉 盛新富 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 1998年第2期5-7,共3页
结合具体应用背景提出了一种在高输入电压下利用串级IGBT实现DC/DC开关电源的新思路。讨论了电路结构及主要参数设计;给出了实验样机的实验结果。
关键词 串联电路 开关电源 DC/DC开关电源
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一种用于微波输能的小型化整流电路 被引量:5
19
作者 吕艳青 杨雪霞 周鋆 《应用科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期508-511,共4页
提出一种用片状元件实现的小型化微带线整流电路.用ADS2006A电路仿真软件对整流电路进行分析和设计,100 mW输入功率时在5.8 GHz工作频率上得到72%的RF-DC(射频-直流)转换效率.但是理想的ADS仿真模型造成工作频率偏移和阻抗失配,使得测... 提出一种用片状元件实现的小型化微带线整流电路.用ADS2006A电路仿真软件对整流电路进行分析和设计,100 mW输入功率时在5.8 GHz工作频率上得到72%的RF-DC(射频-直流)转换效率.但是理想的ADS仿真模型造成工作频率偏移和阻抗失配,使得测试效率很低.通过原理图版图联合仿真分析提出电感补偿法,在5.7 GHz频率测量得到64%的RF-DC转换效率,与仿真值较接近.该整流电路具有小型化、易集成的特点,可广泛应用于无线传感器、RFID等设备的无线输能. 展开更多
关键词 转换效率 整流电路 片状元件 小型化
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一种小型化的高效率微波整流电路分析与设计 被引量:4
20
作者 高艳艳 杨雪霞 周建永 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期64-67,共4页
提出一种新颖的微带线结构微波整流电路.用ADS 2006A软件进行分析和设计,整流电路在5.80 GHz工作频率,负载为320Ω时,微波-直流转换效率达到81.4%,转换效率75%以上的频带带宽为300 MHz.实验结果表明,负载为298Ω时测得最高电压为4.57 V... 提出一种新颖的微带线结构微波整流电路.用ADS 2006A软件进行分析和设计,整流电路在5.80 GHz工作频率,负载为320Ω时,微波-直流转换效率达到81.4%,转换效率75%以上的频带带宽为300 MHz.实验结果表明,负载为298Ω时测得最高电压为4.57 V,转换效率达到68.5%.该整流电路具有小型化、高转换效率、易集成的特点,可应用到射频识别(radio frequency identification,RFID)系统和无线传感器的能量供给中. 展开更多
关键词 整流电路 整流天线 转换效率 射频识别
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