一种用于智能高边功率IC的负载开路检测电路 被引量：5

1

作者 张小琴 蔡小五 +4 位作者 曾传滨 闫薇薇 赵海涛 刘海南 罗家俊 《微电子学与计算机》 北大核心 2020年第12期17-21,共5页

基于BCD工艺,设计了一种用于智能高边功率开关的新型开态负载开路检测电路.采用双重判决电路,解决了传统检测方法所带来的额外电压降和小电流检测误差太大的问题,提高了负载开路检测的精度和可靠性,且能实现1 mA^10 mA的低阈值电流检测.... 基于BCD工艺,设计了一种用于智能高边功率开关的新型开态负载开路检测电路.采用双重判决电路,解决了传统检测方法所带来的额外电压降和小电流检测误差太大的问题,提高了负载开路检测的精度和可靠性,且能实现1 mA^10 mA的低阈值电流检测.Cadence Spectre仿真表明,在开路检测阈值电流为3 mA的情况下,检测精度达98%;在电源电压为24 V的情况下,电荷泵输出电压为27.67 V,充电时间为16.89μs,放电时间为20.3μs,此智能高边功率电路开关时间远远小于英飞凌同类型产品100μs左右的开关时间. 展开更多

关键词 智能功率集成电路 驱动电路 电平移位 开路检测

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一种应用于高边驱动芯片的负载开路检测电路设计

2

作者 鲁怀贤 《电子制作》 2022年第15期52-54,100,共4页

本文基于SOI工艺,设计优化了一种应用于高边驱动芯片的负载开路检测电路。针对传统检测方法消耗冗余电压降和检测误差大的问题,本电路使用双重判决模式加以解决;针对传统电路存在信号干扰引起的振荡及开关管开关损耗的问题,本电路使用... 本文基于SOI工艺,设计优化了一种应用于高边驱动芯片的负载开路检测电路。针对传统检测方法消耗冗余电压降和检测误差大的问题,本电路使用双重判决模式加以解决;针对传统电路存在信号干扰引起的振荡及开关管开关损耗的问题,本电路使用滞回比较器加以解决,提高了负载开路检测的精度、有效性和可靠度。仿真结果表明,该电路可实现低阈值高精度电流检测,当设定的检测电流阈值为3mA时,电流检测精度高达98.5%;此外实现2V的抗干扰冗余电压,能够保证芯片正常运行。 展开更多

关键词 智能功率集成电路 高边驱动电路 负载开路检测 高精度 低阈值

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VSC-MTDC系统中IGBT开路检测方法研究 被引量：2

3

作者 李豪 赵孟 +1 位作者 董志文 杨兴武 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第12期1802-1808,共7页

文章分析了柔性直流输电系统换流站IGBT开路故障的电流响应与故障特征,并采用直接平均电流法、平均电流Park矢量法和归一化直流分量法对其进行检测。在PSCAD/EMTDC中搭建了三端柔性直流输电系统仿真模型,对3种开路检测方法在不同运行模... 文章分析了柔性直流输电系统换流站IGBT开路故障的电流响应与故障特征,并采用直接平均电流法、平均电流Park矢量法和归一化直流分量法对其进行检测。在PSCAD/EMTDC中搭建了三端柔性直流输电系统仿真模型,对3种开路检测方法在不同运行模式和运行工况下的检测性能进行了对比。仿真结果表明,利用换流站交流侧电流中的直流分量作为故障特征,能够在1~2个周波内检测到换流站IGBT开路故障位置;归一化直流分量法在低功率条件下更灵敏,在功率调整、直流电压调整和潮流反转时具有更好的动态检测性能。 展开更多

关键词 柔性直流输电系统 IGBT 开路故障检测 直流分量

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变电站蓄电池开路故障定位及集中式续流方法 被引量：2

4

作者 谢翔杰 魏桃胜 +2 位作者 贺星煚 甘洪丽 许晓艳 《电气技术》 2024年第3期63-67,73,共6页

变电站蓄电池开路将严重威胁电网运行稳定性,现有开路续流装置通常分散布置于每节蓄电池,成本、控制难度、可靠性等问题突出。鉴于此,本文提出一种简易、可靠的变电站蓄电池开路故障定位及集中式续流方法。首先,比较蓄电池及直流负载电... 变电站蓄电池开路将严重威胁电网运行稳定性,现有开路续流装置通常分散布置于每节蓄电池,成本、控制难度、可靠性等问题突出。鉴于此,本文提出一种简易、可靠的变电站蓄电池开路故障定位及集中式续流方法。首先,比较蓄电池及直流负载电流,确定蓄电池充放电状态。然后,在非人为放电状态下,基于蓄电池电压及内阻,检测并定位开路的蓄电池。最后,利用集中式续流装置驱动二极管至开路的蓄电池,完成精准、可靠续流。仿真及实验结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 蓄电池 开路检测 故障定位 集中式续流

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基于随机森林二分类器的模块化多电平换流器子模块开路故障检测方法 被引量：7

5

作者 杨贺雅 邢纹硕 +4 位作者 陈聪 张伟 李成敏 向鑫 李武华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期3916-3927,共12页

随着模块化多电平换流器(modularmultilevel converter,MMC)应用领域的日益扩展,其子模块的开路故障引起了更多关注。为了诊断子模块开路故障,该文提出一种基于机器学习(machinelearning,ML)的故障检测和定位策略。根据开路故障特性,文... 随着模块化多电平换流器(modularmultilevel converter,MMC)应用领域的日益扩展,其子模块的开路故障引起了更多关注。为了诊断子模块开路故障,该文提出一种基于机器学习(machinelearning,ML)的故障检测和定位策略。根据开路故障特性,文中选择子模块电容器电压作为故障检测的关键指标,然后引入一种从电压数据中提取时域特征的方法,以构造用于有监督学习分类器的样本。在对随机森林的分类器进行样本训练后,检测策略实时电压数据的特征量判断每个子模块的工作状态。所提出的策略可快速准确地定位故障子模块,而无需添加额外的传感器或构建电路的数学模型。最后,通过三相MMC实验平台验证所提出的开路故障检测策略的有效性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 开路故障检测 时域特征提取 随机森林 二分类器

原文传递

基于多元高斯分布异常检测模型的MMC子模块开路故障诊断方法 被引量：7

6

作者 杨贺雅 邢纹硕 +2 位作者 向鑫 张伟 胡宏彬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期2744-2756,共13页

模块化多电平换流器(MMC)的子模块开路故障隐蔽性强,可以及时有效地识别故障位置,防止故障蔓延影响其他组件,提高换流系统的可靠性。为了诊断子模块开路故障,该文提出一种基于多元高斯分布异常检测模型的故障检测方法。首先,分析子模块... 模块化多电平换流器(MMC)的子模块开路故障隐蔽性强,可以及时有效地识别故障位置,防止故障蔓延影响其他组件,提高换流系统的可靠性。为了诊断子模块开路故障,该文提出一种基于多元高斯分布异常检测模型的故障检测方法。首先,分析子模块开路故障特性,选择子模块电容电压作为故障检测的关键指标,并提取子模块电容电压的12个特征量组成特征向量用于故障诊断。然后,根据多元高斯分布特性,提出基于多元高斯分布的异常检测模型构建方法,并基于此模型提出子模块开路故障诊断策略,可在故障样本偏少致使样本不均衡时,实现高准确率、高效率的故障诊断。最后,通过仿真和实验验证了所提出的MMC子模块开路故障诊断方法的有效性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 开路故障检测 多元高斯分布

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基于瞬时功率的三电平ANPC变流器开路故障检测方法 被引量：2

7

作者 张波 葛琼璇 +1 位作者 王晓新 李耀华 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期4070-4078,共9页

为了检测三电平有源中点箝位(ANPC)变流器开路故障,通过对该拓扑在不同调制方式下每个开关器件开路时的故障表现进行了分析,提出了一种基于瞬时功率的故障判断与定位方法,仿真和实验结果表明该故障检测方法不仅能够准确检测三电平ANPC... 为了检测三电平有源中点箝位(ANPC)变流器开路故障,通过对该拓扑在不同调制方式下每个开关器件开路时的故障表现进行了分析,提出了一种基于瞬时功率的故障判断与定位方法,仿真和实验结果表明该故障检测方法不仅能够准确检测三电平ANPC变流器在不同调制方式下的开路故障,并且可以检测并定位多个器件同时发生开路故障的情况,同时该方法能够在1个基波周期内检测出开路故障,提高了三电平ANPC变流器开路故障检测的准确性和快速性,对变流器的安全可靠运行提供了重要的保障。 展开更多

关键词 高压电器 有源中点箝位 开路故障检测 三电平 瞬时功率 脉宽调制

原文传递

基于瞬时频率的电压源变流器开路故障检测方法研究 被引量：5

8

作者 雷兴 郭睿 +2 位作者 纪坤华 李豪 周诚 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第8期58-65,共8页

针对电压源变流器中功率器件的开路故障问题,通过分析变流器三相电流的固有模态分量特征,提出了一种基于瞬时频率的变流器开路故障检测方法。首先采用经验模态分解理论获取三相交流电流中的开关模态分量。然后通过希尔伯特变换得到开关... 针对电压源变流器中功率器件的开路故障问题,通过分析变流器三相电流的固有模态分量特征,提出了一种基于瞬时频率的变流器开路故障检测方法。首先采用经验模态分解理论获取三相交流电流中的开关模态分量。然后通过希尔伯特变换得到开关模态分量的瞬时频率,利用开路故障前后开关模态分量瞬时频率特征变化对功率器件的开路故障进行检测。最后在PSCAD/EMTDC中搭建柔性直流互联系统仿真模型进行了验证。仿真结果表明,利用开关模态分量瞬时频率特征能够在几个开关周期内快速地检测出单个或多个故障功率管,而且在功率调整和潮流反转时具有较好的动态检测性能。 展开更多

关键词 功率器件 开路检测 开关模态分量 瞬时频率

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配网自动化FTU电流采集缆防开路机构检测仪的研制 被引量：1

9

作者 余卓彬 《机电信息》 2020年第36期125-125,127,共2页

柱上馈线自动化终端(FTU)调试中都采用统一规格并设置了防CT开路机构的电流采集缆(CT缆),规避拔除电流采集缆可能导致的CT开路风险。但防CT开路机构设置在CT缆头内,直接观察难以判别其可靠性,而且现时对于CT缆防开路机构无论是在仓库调... 柱上馈线自动化终端(FTU)调试中都采用统一规格并设置了防CT开路机构的电流采集缆(CT缆),规避拔除电流采集缆可能导致的CT开路风险。但防CT开路机构设置在CT缆头内,直接观察难以判别其可靠性,而且现时对于CT缆防开路机构无论是在仓库调试时还是在投运后都没有专门的仪器进行测量。鉴于此,通过对CT缆防开路机构机械结构及电气原理的分析,并结合防开路机构规格,研发出一种配网自动化FTU电流采集缆防开路机构检测仪,从而确保了FTU检修过程中运维人员的人身安全和投运设备的运行安全。 展开更多

关键词 配网自动化 FTU 防开路检测

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基于PSO-VMD瞬时频率的三电平Buck-Boost变流器开路故障检测方法 被引量：6

10

作者 李豪 岳朋朋 +2 位作者 向大为 崔勇 杨兴武 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1903-1912,共10页

三电平Buck-Boost变流器具有双向馈能和能量传输高效的特点。针对较高故障率的功率器件开路故障,论文通过分析三电平Buck-Boost变流器纹波电流倍频特性,提出了一种基于粒子群优化算法(particleswarmoptimization,PSO)-变分模态分解(vari... 三电平Buck-Boost变流器具有双向馈能和能量传输高效的特点。针对较高故障率的功率器件开路故障,论文通过分析三电平Buck-Boost变流器纹波电流倍频特性,提出了一种基于粒子群优化算法(particleswarmoptimization,PSO)-变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)-瞬时频率的开路故障检测方法。首先,采用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)中的惩罚因子α和模态数K等参数,自适应地分解出开关模态电流分量,并利用希尔伯特(Hilbert)变换计算瞬时频率特征。然后,以瞬时频率二倍频特征为判据诊断开路故障,并根据子电容电压差值进行故障定位。最后,通过仿真和半实物硬件在环测试平台对所提算法进行验证。研究结果表明:所提PSO-VMD瞬时频率法具有非侵入、诊断时间快和鲁棒性高的优点,无需增加额外的传感器就能够在一个开关周期内检测出开路故障,而且检测不受运行工况的影响。 展开更多

关键词 三电平Buck-Boost变流器 功率器件 二倍频特征 PSO-VMD瞬时频率 开路故障检测 故障定位

原文传递

基于故障状态变量积分的级联H桥变流器功率单元开路故障检测 被引量：3

11

作者 肖遥遥 沈煜 +3 位作者 杨帆 左文平 文劲宇 杨志淳 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期4213-4223,共11页

级联H桥型变流器(cascaded H-bridge converter,CHBC)被广泛应用于中压大容量领域。对CHBC功率单元绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)开路故障的实时快速检测是提高CHBC的运行稳定性和供电可靠性的关键技术,... 级联H桥型变流器(cascaded H-bridge converter,CHBC)被广泛应用于中压大容量领域。对CHBC功率单元绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)开路故障的实时快速检测是提高CHBC的运行稳定性和供电可靠性的关键技术,提出了一种基于故障状态变量积分的开路故障检测方法。首先根据功率单元IGBT开路故障外特性建立CHBC开路故障下的数学模型;然后分析了检测方法的原理以及干扰因素;定义故障状态变量并对其积分以消除干扰因素的影响;设定不同积分量的阈值实现功率单元IGBT开路故障的检测;最后在PSCAD/EMTDC中验证了该检测方法的有效性。仿真结果表明:该检测方法可以在半个电流基波周期附近完成一个或多个IGBT开路故障的检测,并且不会因为CHBC运行工况的切换而发生误判,具有较好的鲁棒性。此外,该方法无需添加额外的传感器,具有经济性。 展开更多

关键词 级联H桥变流器 开路故障快速检测 故障状态变量 积分阈值 鲁棒性

原文传递

基于定子电流谐波法的无刷励磁机旋转二极管开路故障检测 被引量：5

12

作者 蔡波冲 武玉才 赵艳军 《大电机技术》 2018年第4期61-65,共5页

旋转整流器是无刷励磁机的关键部件,同时也是无刷励磁机稳定运行时的薄弱环节。旋转二极管的开路故障是无刷励磁机的典型电气故障,给发电机励磁系统带来了安全隐患。本文根据无刷励磁机的电气结构特点,分析了旋转整流器的二极管一管开... 旋转整流器是无刷励磁机的关键部件,同时也是无刷励磁机稳定运行时的薄弱环节。旋转二极管的开路故障是无刷励磁机的典型电气故障,给发电机励磁系统带来了安全隐患。本文根据无刷励磁机的电气结构特点,分析了旋转整流器的二极管一管开路对电枢磁场以及定子电流的影响,运用定子电流谐波法来检测无刷励磁机的旋转二极管开路故障。本文以22极39相无刷励磁机为例,通过有限元仿真验证了定子电流谐波法的检测性能。 展开更多

关键词 无刷励磁机 旋转二极管 定子电流谐波法 开路故障检测

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基于电力电子变压器的级联H桥IGBT开路故障检测 被引量：2

13

作者 李玉生 田杰 +1 位作者 张辉睿 雷秉霖 《船电技术》 2020年第12期51-58,共8页

准确检测并定位开关管故障,是电力电子装置可靠运行的前提之一。针对级联H桥电力电子变压器输入级IGBT开路故障检测,本文提出了一种新的检测算法。通过计算H桥交流侧电压的直流偏置来区分H桥中的互补管开路故障,再通过关闭对管中的任一I... 准确检测并定位开关管故障,是电力电子装置可靠运行的前提之一。针对级联H桥电力电子变压器输入级IGBT开路故障检测,本文提出了一种新的检测算法。通过计算H桥交流侧电压的直流偏置来区分H桥中的互补管开路故障,再通过关闭对管中的任一IGBT的驱动信号观察H桥交流侧电压直流偏置的变化情况,来区分对管开路故障。此故障检测算法采样频率低,计算量小,易于工程实施,可以在开路故障发生后一个工频周期内检测到故障,两个工频周期内定位发生开路故障的IGBT。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,验证了所提基于电力电子变压器的级联H桥IGBT开路故障检测算法的有效性。 展开更多

关键词 电力电子变压器 级联H 桥 开路故障检测

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基于CNN的Buck-Boost变流器开路故障诊断 被引量：1

14

作者 李宇昂 岳朋朋 李豪 《电力电子技术》 北大核心 2023年第7期24-27,共4页

针对三电平Buck-Boost变流器开关管与续流二极管开路故障特征耦合问题,根据功率器件开路故障前后的时频特征变化,提出一种基于一维卷积神经网络(1D-CNN)的功率器件开路故障检测方法。首先,采用变分模态分解(VMD)算法计算开关模态分量瞬... 针对三电平Buck-Boost变流器开关管与续流二极管开路故障特征耦合问题,根据功率器件开路故障前后的时频特征变化,提出一种基于一维卷积神经网络(1D-CNN)的功率器件开路故障检测方法。首先,采用变分模态分解(VMD)算法计算开关模态分量瞬时频率特征,构建变流器输入电流、瞬时频率和电容电压差的特征组合。然后,建立1D-CNN模型并通过Matlab/Simulink仿真数据进行训练。最后,在半实物硬件在环测试平台进行实验验证。实验结果表明,功率器件开路故障会使运行电流瞬时频率发生二倍频突变,通过时频特征数据驱动方法能够准确检测IGBT与续流二极管的开路故障,准确率大于98%,而且时频特征组合具有更高的准确率和工况鲁棒性。 展开更多

关键词 变流器 卷积神经网络 开路故障检测

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电动汽车绝缘电阻检测方法研究 被引量：2

15

作者 张志雄 李小鹏 《天津职业技术师范大学学报》 2018年第3期47-51,共5页

为解决电动汽车绝缘电阻实时检测和动力电池开路状态下检测的问题,在现有绝缘电阻检测方法的基础上,提出了一种新的绝缘电阻检测模型,该模型采用在不同状态下注入交直流电压的方法对电动汽车绝缘电阻进行检测,并根据检测模型进行理论分... 为解决电动汽车绝缘电阻实时检测和动力电池开路状态下检测的问题,在现有绝缘电阻检测方法的基础上,提出了一种新的绝缘电阻检测模型,该模型采用在不同状态下注入交直流电压的方法对电动汽车绝缘电阻进行检测,并根据检测模型进行理论分析和系统设计。试验结果表明:该检测模型能够弥补现有检测方法的不足,系统测量精度符合设计要求,达到预期效果。 展开更多

关键词 电动汽车 绝缘电阻 在线检测 开路检测

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防窃电新技术在电力负荷管理系统中的应用 被引量：6

16

作者 石云 刘金亮 徐芳 《河北电力技术》 2012年第1期16-17,共2页

针对日益严重的窃电现象,提出在电力负荷管理系统中嵌入专有的防窃电电路及软件算法的新型防窃电技术,阐述新技术的定义、原理、检测算法、上报流程,并介绍其应用效果。

关键词 防窃电电路 短路 开路检测 窃电报警

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基于加权最小二乘估计的PMSM逆变器开路故障检测方法 被引量：1

17

作者 魏万云 《自动化与仪器仪表》 2015年第11期216-219,共4页

针对永磁同步电机(PMSM)容易出现逆变器开路故障问题,提出一种基于加权最小二乘估计(WLSE)的PMSM逆变器开路故障检测方法。推导出一个包含逆变器场效应晶体管(FET)导通电阻参数,并作为状态变量的PMSM驱动系统非线性模型。然后利用WLSE对... 针对永磁同步电机(PMSM)容易出现逆变器开路故障问题,提出一种基于加权最小二乘估计(WLSE)的PMSM逆变器开路故障检测方法。推导出一个包含逆变器场效应晶体管(FET)导通电阻参数,并作为状态变量的PMSM驱动系统非线性模型。然后利用WLSE对FET导通电阻进行估计,通过比较估计值和正常值来检测开路故障。实验结果表明,该方法能有效的检测故障。 展开更多

关键词 永磁同步电机 开路故障检测 加权最小二乘估计 导通电阻估计

原文传递

硅压阻压力传感器调理电路设计与验证

18

作者 王浩 张弛 赵建平 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2022年第11期7-11,共5页

文中提出了一种硅压阻压力传感器的调理电路。首先,针对硅压阻压力传感器精度取决于激励源的特性,提出了一种高精度直流电压激励电路,该激励电路采用负反馈结构,且具有过流保护功能,当外部发生过流故障时,恒压源输出变为占空比可配置的... 文中提出了一种硅压阻压力传感器的调理电路。首先,针对硅压阻压力传感器精度取决于激励源的特性,提出了一种高精度直流电压激励电路,该激励电路采用负反馈结构,且具有过流保护功能,当外部发生过流故障时,恒压源输出变为占空比可配置的PWM形式,有效提高了电路可靠性;其次,针对硅压阻压力传感器输出阻抗较大的问题,利用传感器全桥结构提出了“双上拉电阻”方案,在实现开路检测功能的同时,对硅压阻压力传感器输出误差影响可忽略不计,并设计了基于仪表运放的放大电路及滤波电路;最后,对该电路进行了测试验证,结果表明激励电压精度为0.2%,传感器输出调理精度为0.5%,满足压力高精度调理需求。 展开更多

关键词 硅压阻压力传感器 调理电路 精密电压源 开路检测

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