一种提升超高增益脉冲电流放大电路性能的新方法

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作者 兰江 李明勇 +2 位作者 喻洁 郑舟 买向前 《传感技术学报》 北大核心 2025年第2期249-255,共7页

针对质谱、离子迁移谱、核探测等高端精密分析仪器中pA~nA微弱脉冲电流的放大问题,在传统的电阻反馈型和电容积分型前置放大电路基础上,提出了一种提升超高增益脉冲电流放大电路性能的新方法。该方法利用JFET型晶体管高输入阻抗和超低... 针对质谱、离子迁移谱、核探测等高端精密分析仪器中pA~nA微弱脉冲电流的放大问题,在传统的电阻反馈型和电容积分型前置放大电路基础上,提出了一种提升超高增益脉冲电流放大电路性能的新方法。该方法利用JFET型晶体管高输入阻抗和超低噪声运放优点,设计了提升脉冲电流放大增益和抑制电容偏差的双通道T型反馈网络,解决了pA级脉冲电流放大中高增益、低噪声、宽带宽相互制约的难题。通过仿真计算并与德国FEMTO公司的DLPCA-200、日本NF公司的CA5351溯源级前置放大器等进行性能对比测试,表明在增益、带宽和噪声方面,新型前置放大电路性能优于DLPCA-200和CA5351,其跨阻增益可达10^(10),带宽≥5 kHz,等效输入电流噪声≤5 fA/Hz^(0.5),可有效提升高增益脉冲电流放大电路的输入阻抗、带宽、带宽一致性、脉冲动态放大等性能。 展开更多

关键词 微弱信号检测 高增益脉冲电流放大电路 T型反馈网络 全差分JFET型拓扑结构 超低噪声

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考虑频率耦合的MMC序阻抗建模及附加陷波器阻抗重塑方法 被引量：2

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作者 张宇华 周璟 +3 位作者 王育飞 薛花 郜登科 李鸿彪 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期46-58,共13页

模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)与电网间的频率耦合会影响变流器的阻抗特性,常规研究未考虑频率耦合造成的阻抗模型不准确,对分析系统阻抗特性造成了困扰。针对此问题,建立考虑频率耦合下MMC的全阶阻抗模型,进... 模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)与电网间的频率耦合会影响变流器的阻抗特性,常规研究未考虑频率耦合造成的阻抗模型不准确,对分析系统阻抗特性造成了困扰。针对此问题,建立考虑频率耦合下MMC的全阶阻抗模型,进而分析系统稳定性。在此基础上提出一种基于陷波滤波器的MMC阻抗优化方案,解决弱电网互联系统的稳定问题。在分析MMC传统阻抗建模不能有效发现实际低频段振荡的原因基础上,研究频率耦合在MMC建模中的产生机理和影响程度。根据频率耦合的产生机理,建立小信号模型及变量关系,推导出频率耦合下的MMC全阶阻抗模型。依据全阶模型,提出一种基于陷波器的系统阻抗优化方案,有效解决了MMC弱网互联系统的低频振荡及稳定分析问题。仿真结果验证了耦合下MMC全阶阻抗模型的准确性及低频振荡阻抗优化的可行性。 展开更多

关键词 MMC 频率耦合 弱电网 序阻抗 陷波器

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弱电网下LCL型并网逆变器的改进稳定性控制方法 被引量：7

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作者 石锋杰 马雁 +1 位作者 许多 辛业春 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1700-1704,共5页

弱电网下并网点电压谐波和电网阻抗不可忽略。LCL型并网逆变器考虑电网阻抗后会发生谐振频率平移现象,同时并网点电压谐波会影响电压前馈控制效果。文章在并网电流结合电容电流反馈的基础上,通过修改电容电流反馈系数应对电网阻抗,提出... 弱电网下并网点电压谐波和电网阻抗不可忽略。LCL型并网逆变器考虑电网阻抗后会发生谐振频率平移现象,同时并网点电压谐波会影响电压前馈控制效果。文章在并网电流结合电容电流反馈的基础上,通过修改电容电流反馈系数应对电网阻抗,提出了一种查表法的电容电流反馈系数选取方法。通过多谐振并网点电压前馈控制通道的控制器应对电压谐波。实验验证了文章所提改进稳定性控制方法的有效性。 展开更多

关键词 弱电网 电容电流反馈 电压前馈 改进稳定性控制

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弱电网下基于H∞控制的光伏并网逆变器研究与设计 被引量：8

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作者 康家玉 陈馨儿 白一锴 《电网与清洁能源》 北大核心 2021年第9期108-117,共10页

针对光伏并网逆变系统受到弱电网中电网阻抗与谐波干扰而出现稳定性下降的问题,该文提出一种基于改进型H∞电流内环控制策略,在传统H∞控制中引入基于公共点电压的间接计算方法,保证系统在电网阻抗大范围波动时仍能正常工作,提高系统的... 针对光伏并网逆变系统受到弱电网中电网阻抗与谐波干扰而出现稳定性下降的问题,该文提出一种基于改进型H∞电流内环控制策略,在传统H∞控制中引入基于公共点电压的间接计算方法,保证系统在电网阻抗大范围波动时仍能正常工作,提高系统的抗干扰能力,实现良好电能质量并网。最后通过仿真与实验对传统以及改进的控制策略进行对比分析,验证了所提控制策略的有效性与优越性。 展开更多

关键词 光伏发电 弱电网 H∞控制 逆变器

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单片机控制下船舶弱电网自动监控系统 被引量：3

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作者 蒋琳 徐忠根 白晓芳 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第10期97-99,共3页

为了缩小船舶弱电网数据的监控误差,提出单片机控制下船舶弱电网自动监控系统设计。在单片机控制下,基于自动监控中间件设计和自动监控服务器设计,完成系统的硬件设计;通过采集船舶弱电网监控数据和船舶弱电网自动监控程序设计,完成系... 为了缩小船舶弱电网数据的监控误差,提出单片机控制下船舶弱电网自动监控系统设计。在单片机控制下,基于自动监控中间件设计和自动监控服务器设计,完成系统的硬件设计;通过采集船舶弱电网监控数据和船舶弱电网自动监控程序设计,完成系统的软件设计,实现了船舶弱电网自动监控系统设计。仿真实验结果表明,单片机控制下船舶弱电网自动监控系统与基于云计算的监控系统相比,船舶弱电网的自动监控误差缩小了65.2%。 展开更多

关键词 单片机控制 弱电网 数据采集 监控程序

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辐射探测中远程宽量程微弱电流自动测量系统研制

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作者 阮林波 王晶 +1 位作者 张雁霞 田耕 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期691-694,共4页

介绍了在某些特殊辐射探测环境下，基于网络传输的宽量程微弱电流自动采集系统的研制。整个系统由采用超低偏置跨阻放大电路的微弱电流L／V变化单元、24bits的A／D数据采集及控制单元、网络传输单元和应用软件组成。电流测量的范围10^-1... 介绍了在某些特殊辐射探测环境下，基于网络传输的宽量程微弱电流自动采集系统的研制。整个系统由采用超低偏置跨阻放大电路的微弱电流L／V变化单元、24bits的A／D数据采集及控制单元、网络传输单元和应用软件组成。电流测量的范围10^-14～10^-2A，结果的分辨率为5位1／2，自动切换测量量程适应信号的变化，数据的采集和控制通过网络实现远程操作。目前该系统已应用于危险区域辐射探测电流监测等领域。 展开更多

关键词 微弱电流 网络 宽量程 辐射探测

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极弱电流信号检测电路中前置放大器模拟研究 被引量：10

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作者 于向前 陈鸿飞 +3 位作者 邹鸿 施伟红 邹积清 仲维英 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1514-1517,共4页

极弱准直流电流信号测量技术在精密仪器仪表研制过程中有着广泛地应用,其中前置放大器是核心,决定了系统的噪声水平和响应时间常数。在前置放大器的模拟研究中,通过建立电阻直接反馈法和"T"型电阻网络反馈法构成前置放大器的... 极弱准直流电流信号测量技术在精密仪器仪表研制过程中有着广泛地应用,其中前置放大器是核心,决定了系统的噪声水平和响应时间常数。在前置放大器的模拟研究中,通过建立电阻直接反馈法和"T"型电阻网络反馈法构成前置放大器的电噪声模型,获取了前置放大器在各种情况下的性能参数。模拟结果表明:系统的信噪比与传感器等效电容值成反比,与反馈电容值成正比,且不能笼统地认为电阻直接反馈法和"T"型电阻网络反馈法哪种方法更优,应根据具体的情况选用合适的反馈形式。该模拟结果可为极弱电流信号检测器中前置放大器设计提供参考。 展开更多

关键词 极弱电流信号检测 前置放大器 电阻直接反馈法 “T”型电阻网络反馈法

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弱电网下并联逆变器稳定性及电能质量治理研究 被引量：22

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作者 张成 赵涛 +3 位作者 朱爱华 陶以彬 孙权 曹芸凯 《电力工程技术》 北大核心 2022年第3期224-230,共7页

在新能源发电系统中,通过将逆变器并联接入电网扩大了并网容量。由于电网存在阻抗,降低了逆变器的稳定性,也加大了逆变器对负载中电能质量的治理难度,因此文中对一种弱电网下并联逆变器治理负载中电能质量的问题进行了研究。首先,以H∞... 在新能源发电系统中,通过将逆变器并联接入电网扩大了并网容量。由于电网存在阻抗,降低了逆变器的稳定性,也加大了逆变器对负载中电能质量的治理难度,因此文中对一种弱电网下并联逆变器治理负载中电能质量的问题进行了研究。首先,以H∞重复控制结合电压前馈控制作为电流内环控制策略,分析了弱电网下单台及多台并联逆变器的稳定性能,采用前馈通道串联复数滤波器及前向通道串联超前校正环节的复合策略提高逆变器的稳定性;然后,利用电流检测算法分离负载中的不平衡、谐波及无功电流,实现并联逆变器对不平衡、非线性及无功等负载引起的电能质量问题的治理;最后,在Simulink中进行仿真实验,仿真结果表明在弱电网条件下利用并联逆变器能够对多种负载的电能质量问题进行治理。 展开更多

关键词 并联逆变器 电能质量 稳定性 电流检测 弱电网 H∞重复控制

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弱电网下双向并网变流器虚拟正阻尼重塑控制 被引量：2

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作者 姚敏东 李飞 李靖 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1294-1303,共10页

针对弱电网下恒功率控制模式中双向并网变流器系统稳定性会因功率传输方向的不同而产生差异进而引发系统振荡甚至失稳的问题,提出了一种虚拟正阻尼重塑控制策略,将负阻抗重塑为正阻抗,增强系统阻尼进而提升稳定性。首先,详细地建立了双... 针对弱电网下恒功率控制模式中双向并网变流器系统稳定性会因功率传输方向的不同而产生差异进而引发系统振荡甚至失稳的问题,提出了一种虚拟正阻尼重塑控制策略,将负阻抗重塑为正阻抗,增强系统阻尼进而提升稳定性。首先,详细地建立了双向并网变流器交流侧端口阻抗在d-q坐标系下的小信号模型,分析了不同功率方向下阻抗特性的差异。其次,结合系统最小环路比表达式和电网等值阻抗表达式,基于奈奎斯特稳定判据,分析了电网等值阻抗大小和功率传输方向两个因素对系统稳定性的影响。然后,分析了弱电网下双向逆变器虚拟正阻尼重塑控制策略,并对其进行建模与分析。结果表明:虚拟正阻尼重塑控制可以实现将负阻抗重塑为正阻抗,并增强系统阻尼。并且,即使在电网等值阻抗较大的弱电网下,系统也能保持较好的双向功率稳定性。最后,基于MATLAB/Simulink和小功率实验平台验证所提策略的有效性。 展开更多

关键词 弱电网 并网变流器 功率控制 小信号建模 阻抗分析 稳定性分析 正阻尼重塑

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基于IoT+GIS技术的校园弱电管网智能监控管理系统设计和应用 被引量：17

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作者 李子木 陆川 +1 位作者 王继龙 李风华 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期155-159,共5页

针对校园弱电管网在信息化建设和运行过程中的特点和存在问题,结合智慧校园发展的实际需要,设计基于IoT+GIS技术的弱电管网智能监控管理系统,建立校园地理空间信息库和弱电管网基础数据库,实现地下管道铺设、光缆路由分析、光纤熔接关... 针对校园弱电管网在信息化建设和运行过程中的特点和存在问题,结合智慧校园发展的实际需要,设计基于IoT+GIS技术的弱电管网智能监控管理系统,建立校园地理空间信息库和弱电管网基础数据库,实现地下管道铺设、光缆路由分析、光纤熔接关系、楼内综合布线及井口异动监控等弱电通信资源的三维可视一体化管理,大幅度提高校园弱电管网资源的管理维护效率,并为合理有效使用这些资源提供科学决策依据. 展开更多

关键词 物联网 地理信息系统 弱电管网 智慧校园

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有源配电网含不可测分支线路新型电流幅值差动保护判据 被引量：34

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作者 张雪松 马啸 +3 位作者 章雷其 王子璇 林湘宁 李正天 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期76-81,共6页

电流幅值差动保护的动作性能受不可测分支等实际工程因素的影响。为此,着重分析了有源配电网中含不可测分支线路两侧电流的幅值之差在正常运行以及区内、区外不同故障场景下的特征。在此基础上,利用故障前后被保护线路两侧电流正序分量... 电流幅值差动保护的动作性能受不可测分支等实际工程因素的影响。为此,着重分析了有源配电网中含不可测分支线路两侧电流的幅值之差在正常运行以及区内、区外不同故障场景下的特征。在此基础上,利用故障前后被保护线路两侧电流正序分量的幅值之差,分别构成制动量和动作量,提出一种新型电流幅值差动保护判据。仿真结果表明,所提判据能适应不同的不可测分支接入容量。 展开更多

关键词 有源配电网 分布式电源 弱同步系统 电流幅值差动保护 不可测分支

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弱电网条件下并网逆变器阻抗协同稳定域辨识

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作者 郭志华 薛晓慧 +2 位作者 厉娜 孟祥甫 马晓琴 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第1期192-201,共10页

针对基于阻抗方法无法提供系统参数的稳定区域问题,提出了一种弱电网条件下并网逆变器在线阻抗协同稳定域辨识方法。首先,构造了小信号稳定禁区和稳定运行区。其次,通过镜像映射、旋转映射和平移映射将稳定操作子区域转化为可分辨矩阵空... 针对基于阻抗方法无法提供系统参数的稳定区域问题,提出了一种弱电网条件下并网逆变器在线阻抗协同稳定域辨识方法。首先,构造了小信号稳定禁区和稳定运行区。其次,通过镜像映射、旋转映射和平移映射将稳定操作子区域转化为可分辨矩阵空间,进一步将协同稳定域的求解转化为等价收益率矩阵特征值全部在左半平面上的可分辨矩阵的条件,并提出了一种基于Kronecker理论的计算阻抗区域的方法。仿真和实验结果表明,提出的方法更有效、保守性更小。 展开更多

关键词 阻抗 并网逆变器 弱电网 稳定域辨识 保守性

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