脉冲电流法的应用实例

PWM基本原理及其应用实例PWM基本原理及其应用实例2009-06-26 14:12:02| 分类：嵌入式技术探索| 标签：|字号大中小订阅～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～理论篇（一）原理介绍～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～PWM（Pulse Width Modulation）控制——脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。

PWM控制技术在逆变电路中应用最广，应用的逆变电路绝大部分是PWM型，PWM控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。

1 PWM控制的基本原理理论基础：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。

冲量指窄脉冲的面积。

效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。

低频段非常接近，仅在高频段略有差异。

面积等效原理：分别将如图1所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节（R-L 电路）上，如图2a所示。

其输出电流i(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图2b所示。

从波形可以看出，在i(t)的上升段，i(t)的形状也略有不同，但其下降段则几乎完全相同。

脉冲越窄，各i(t)响应波形的差异也越小。

如果周期性地施加上述脉冲，则响应i(t)也是周期性的。

用傅里叶级数分解后将可看出，各i(t)在低频段的特性将非常接近，仅在高频段有所不同。

用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波N等分，看成N个相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（冲量）相等，宽度按正弦规律变化。

SPWM波形——脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。

图3 用PWM波代替正弦半波要改变等效输出正弦波幅值，按同一比例改变各脉冲宽度即可。

PWM电流波：电流型逆变电路进行PWM控制，得到的就是PWM电流波。

电火花加工原理简述电火花加工是一种常用的金属加工方法，通过电脉冲放电在金属工件上产生火花，在火花冲击和高温作用下使金属发生融化、氧化和蒸发等化学反应，从而实现对工件进行加工的目的。

本文将简述电火花加工的原理，包括其基本概念、工作过程和应用实例。

一、基本概念电火花加工，又称为电火花放电加工、电火花蚀刻加工，是一种以电脉冲放电作为能量源来加工金属工件的方法。

通过高频脉冲电流的通断控制，使电极与工件之间产生间断放电，形成火花放电区，通过火花的能量来蚀刻掉金属工件上的无规则形状或曲线形状的凹槽或者孔洞。

二、工作过程1. 基本装置电火花加工的基本装置由电源系统、工艺系统和控制系统组成。

其中，电源系统提供脉冲电流，工艺系统包括电极、冲击液和工件夹持设备，控制系统用于调节和控制电极与工件之间的间隙和放电参数。

2. 放电区形成在电火花加工中，电极和工件之间生成细小间隙。

当通入高频脉冲电流时，由于放电区间隙较小，电极与工件之间的电压梯度非常大，随着电压上升到一定值，间隙内空气被电离形成放电通道，从而使间隙电压骤降。

3. 火花放电当间隙电压骤降时，电极和工件之间产生放电，形成火花放电区域。

火花放电区域的高温和高压使空气在瞬间膨胀，形成冲击波和等离子区。

冲击波和等离子体对工件表面产生腐蚀和剥蚀作用，从而加工出所需形状的凹槽或孔洞。

4. 脉冲控制脉冲电流的控制是电火花加工中至关重要的一步。

通过调节脉冲电流的幅值、宽度和频率等参数，可以控制火花放电能量的大小和放电的稳定性，从而实现对工件加工精度的控制。

三、应用实例电火花加工是一种在模具制造、航空航天、汽车制造和微细加工等领域广泛应用的加工方法。

它被用于加工各种形状复杂、硬度高的金属材料，如工模、模具、钨钢、硬质合金等。

以模具制造为例，电火花加工在制造模具的过程中，能够加工出精细的孔洞和复杂的曲线形状。

相比传统机械加工，电火花加工可以避免工具磨损、提高加工精度和表面质量。

电磁脉冲的原理及应用实例1. 什么是电磁脉冲电磁脉冲（Electromagnetic Pulse，简称EMP）指的是短时间内的强电磁辐射能量。

它不同于常见的电流或电压的连续流动，而是以极短的时间内产生强烈的电磁波形成脉冲信号。

2. 电磁脉冲的原理电磁脉冲的产生主要有以下三个环节：•能量释放：通过产生高能电磁场，将能量集中释放。

这可以通过瞬时激发电磁产生器来实现。

•电磁辐射：能量释放后，电磁场以无线电波的形式在空间中传播。

电磁脉冲的强度与电磁场的辐射范围有关。

•峰值电场与峰值磁场：电磁脉冲的强度通常用峰值电场和峰值磁场来表征。

峰值电场指的是电磁波传播过程中电场矢量的最大值，峰值磁场指的是磁场矢量的最大值。

3. 电磁脉冲的应用实例3.1 军事应用电磁脉冲在军事领域有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：•电子干扰器：利用电磁脉冲干扰敌方的通信系统、雷达系统等电子设备，使其无法正常工作。

•EMP武器：通过释放大量电磁脉冲能量瞬间瘫痪敌方的电子设备，如导弹防御系统、通信设备等。

•电磁防护：利用电磁脉冲的特性进行电子设备的防护，以保护军事装备免受电磁干扰或EMP武器的攻击。

3.2 环境应用电磁脉冲在环境应用中也起着重要的作用，主要体现在以下几个方面：•电磁脉冲检测：利用电磁脉冲技术检测雷击、火花放电等现象，有助于预测和预防火灾、雷击等自然灾害。

•地质勘探：电磁脉冲可以用于地质勘探中的电磁法测量，通过观测电磁脉冲信号的变化，可以了解地下的物质分布情况。

•医学诊断：电磁脉冲可以用于医学诊断中的核磁共振技术，通过产生和接收电磁脉冲信号，可以获取人体内部的结构和病变信息。

3.3 电子设备测试与保护电磁脉冲在电子设备测试与保护方面也有重要应用：•电子设备测试：利用电磁脉冲模拟真实环境中的电磁干扰，对电子设备进行测试和验证其性能。

•防护技术：利用电磁脉冲防护技术，保护敏感电子设备免受电磁干扰和高能辐射的影响。

4. 小结电磁脉冲作为一种强电磁辐射能量，在军事、环境和电子设备测试与保护等领域都有广泛的应用。

灯光驱动的原理及应用实例1. 灯光驱动的原理灯光驱动是指通过电流或电压来控制灯光的亮度或颜色的技术。

在灯光驱动中，常见的原理包括电流驱动和电压驱动。

1.1 电流驱动电流驱动是指通过控制电流的大小来调控灯光的亮度。

常见的电流驱动方式有直流电流驱动和交流电流驱动。

直流电流驱动直流电流驱动是指通过直流电源提供恒定的电流来驱动灯光。

这种驱动方式具有稳定性高、可靠性好的特点。

常见的直流电流驱动方式有线性驱动和开关驱动。

•线性驱动：通过调节线性变阻器、电流源或电压源的输出来改变灯光的亮度。

这种驱动方式简单可靠，但效率较低，决定约束较大。

•开关驱动：通过开关元件（如MOSFET、晶闸管等）的通断控制来改变灯光的亮度。

这种驱动方式具有高效率、体积小和功耗低的特点，被广泛应用。

交流电流驱动交流电流驱动是指通过交流电源提供变化的电流来驱动灯光。

常见的交流电流驱动方式有脉宽调制（PWM）和脉冲电流驱动。

•脉宽调制（PWM）：通过调节脉冲的宽度和周期来控制灯光的亮度。

这种驱动方式通过高频开关，并调整开关的占空比来实现亮度调节。

•脉冲电流驱动：通过将电流分成多个脉冲进行驱动，从而控制灯光的亮度。

这种驱动方式被广泛应用于可调光的灯具中。

1.2 电压驱动电压驱动是指通过控制电压的大小来调控灯光的亮度。

常见的电压驱动方式有恒压驱动和恒流驱动。

恒压驱动恒压驱动是指通过提供恒定的电压来驱动灯光。

这种驱动方式适用于需要调节灯具亮度的场景。

常见的恒压驱动器有线性驱动器和开关驱动器。

•线性驱动器：通过调节线性变阻器、电流源或电压源的输出来改变灯光的亮度。

这种驱动方式简单可靠，但效率较低，决定约束较大。

•开关驱动器：通过开关元件（如MOSFET、晶闸管等）的开关行为来控制灯光的亮度。

这种驱动方式具有高效率、体积小和功耗低的特点，被广泛应用。

恒流驱动恒流驱动是指通过提供恒定的电流来驱动灯光。

这种驱动方式适用于需要保持光源亮度恒定的场景。

常见的恒流驱动方式有线性驱动和开关驱动。

DL4172006电力设备局部放电现场测量导则(2篇)一、引言电力设备在运行过程中，由于各种原因会产生局部放电现象。

局部放电不仅会加速绝缘材料的老化，还可能导致设备故障，甚至引发严重的安全事故。

为了有效监测和评估电力设备的局部放电情况，DL4172006《电力设备局部放电现场测量导则》应运而生。

本导则旨在为现场测量提供详细的技术指导，确保测量结果的准确性和可靠性。

二、局部放电的基本概念局部放电是指在绝缘系统中，由于局部电场强度超过介质的击穿强度，而在局部区域内发生的电气击穿现象。

其主要类型包括：1. 内部放电：发生在绝缘材料内部的局部放电。

2. 表面放电：发生在绝缘材料表面的局部放电。

3. 电晕放电：发生在电极边缘或其他尖锐部位的局部放电。

三、测量原理与方法1. 测量原理局部放电测量基于电测法和声测法两大原理：电测法：通过检测局部放电产生的脉冲电流信号，分析其幅值、频率等特征。

声测法：通过检测局部放电产生的声波信号，分析其传播特性。

2. 测量方法常见的局部放电测量方法包括：脉冲电流法：利用高频电流互感器检测局部放电脉冲电流。

超声波法：利用超声波传感器检测局部放电产生的声波信号。

特高频法：利用特高频传感器检测局部放电产生的电磁波信号。

四、测量设备与仪器1. 测量设备高频电流互感器：用于检测脉冲电流信号。

超声波传感器：用于检测声波信号。

特高频传感器：用于检测电磁波信号。

2. 测量仪器局部放电检测仪：集成多种传感器，用于综合分析局部放电信号。

示波器：用于观察和分析局部放电信号的波形。

频谱分析仪：用于分析局部放电信号的频谱特性。

五、现场测量步骤1. 测量前准备设备检查：确保所有测量设备工作正常。

环境检查：排除现场干扰因素，如电磁干扰、机械振动等。

安全措施：采取必要的安全措施，确保测量人员的安全。

2. 测量过程设备连接：正确连接测量设备和被测电力设备。

参数设置：根据被测设备的特性和测量要求，设置合适的测量参数。