针对煤矿地面10kV供电系统,将10kV链式STATCOM应用于电网中。设计了STATCOM的主电路拓扑结构、调制方法,将载波层叠调制方式应用于STATCOM中,不仅可以等效提高IGBT的开关频率,而且输出的谐波含量少。

高频电子线路中的丙类谐振功率放大器是一种高效的射频功率放大装置，特别适用于需要高功率输出和高效率的应用，如无线电发射机和雷达系统。在使用Multisim进行仿真实验时，我们可以深入理解和分析丙类谐振功率放大器的工作原理和性能特性。 首先，丙类谐振功率放大器的主要特点是工作在临界或过压状态下，此时晶体管的集电极电压高于其截止电压，使得晶体管在半个信号周期内处于导通状态，而在另一半信号周期内则处于截止状态。这种工作模式使得放大器能够在高效率下运行，但同时也引入了较大的非线性失真。 在Multisim仿真实验中，我们首先需要构建丙类谐振功率放大器的电路模型，包括晶体管、谐振回路、偏置网络和其他必要的元件。为了实现有效的功率放大和频率选择，我们需要精确调整谐振回路的参数，如电感和电容值，以使其谐振频率与输入信号频率相匹配。 接下来，我们可以输入不同幅度和频率的射频信号，并观察放大器的输出波形和性能指标。通过测量输出功率、增益、效率和失真度等参数，我们可以评估放大器的性能并优化其设计。此外，还可以通过改变偏置条件和负载电阻等参数，研究它们对放大器性能的影响。 在仿真实验中，我们可能会注意到

AQG324-V03-2021

如图所示为2W音频功率放大电路。该电路采用了14脚封装的LM380作为放大器件，输入信号经音量控制电位器Rp(20kΩ)和22μF的耦合电容加到运放LM380的反相输入端(引脚6)，其同相输入端(引脚2)接地，引脚1外接10μF的滤波电容，以滤除高频纹波干扰，电路采用16V单电源供电，并在电源端(引脚14)到地之间外接470μF的去耦电容，其输出端(引脚8)到地之间有两个并联支路：一支路由2.7Ω电阻与0.1μF电容串联组成，用于提高电路的稳定性，滤除部分高频，防止产生高频自激振荡；另一支路由470μF的耦合电容Co和负载ZL(8Ω喇叭)组成，Co和ZL决定了电路的下限截止频率fL。由图中的参

道路平均照度Eav、道路照明功率密度LDP计算

在电子设计领域，ADS（Advanced Design System）是一款广泛使用的射频和微波电路设计软件，由Keysight Technologies（原Agilent Technologies）开发。本资源集合是针对ADS软件的一个实用工具包，特别关注于功率放大器的建模和仿真。标题中的“MRF8P9040N模型”和“RF_POWER模型”是两种关键的模拟组件，它们对于理解和设计射频功率放大器至关重要。 MRF8P9040N是一款高性能的功率晶体管，常用于无线通信系统的功率放大环节。其模型文件（MRF8P9040N_MDL_ADS.zip）包含该器件的详细电气特性，使得用户能在ADS环境下进行精确的电路仿真。模型文件通常包括S参数（散射参数）、晶体管的转移特性、频率响应等信息。这些数据使设计师能够预测在不同工作条件下MRF8P9040N的性能，例如增益、输出功率、效率以及非线性效应等。 “RF_POWER模型”则可能是一个通用的功率放大器模型，适用于多种功率器件。它可能包含一系列参数，允许用户调整以适应不同的功率放大器类型或品牌。RF_POWER模型对于研究放大器的线性和非线性行为、功率增益、饱和现象、效率和热管理等问题非常有用。ADS软件内置的模型库提供了丰富的选择，但有时为了确保与实际器件的一致性，需要特定型号的模型文件，这就是这个资源包的价值所在。 “RF_POWER_ADS2017p1p9_DK.zip”文件很可能包含了更新或扩展的RF_POWER模型，适用于ADS 2017版的第1个至第9个补丁。这个版本的ADS可能包含了改进的仿真引擎、新的元器件模型或者对旧模型的优化，以提高仿真精度和速度。对于使用该版本软件的设计者来说，这个文件是必不可少的。 这个压缩包为使用ADS软件进行功率放大器设计的工程师提供了一套完整的解决方案，解决了模型与软件版本不兼容的问题。通过这两个模型，用户可以更准确地预测和分析功率放大器在真实系统中的表现，从而优化电路设计，减少实验迭代次数，降低开发成本。无论是学术研究还是工业应用，这个资源都具有很高的价值。

### Doherty功率放大器研究与设计 #### Doherty功率放大器原理及设计要点 Doherty功率放大器作为一种高效、高性能的功率放大技术，在现代无线通信领域扮演着极其重要的角色。尤其对于高线性度和高效率要求的应用场景，如WCDMA基站等，Doherty技术的应用更是不可或缺。 ##### 1. Doherty功率放大器原理概述 Doherty功率放大器的基本结构由两个功率放大器组成：主放大器和辅助放大器。其中，主放大器通常工作在B类或AB类模式，而辅助放大器则工作在C类模式。这种结构的特点在于，当输入信号较小时，仅主放大器处于工作状态；随着输入信号增加，到达设定阈值后，辅助放大器开始参与工作，从而实现了在整个动态范围内保持较高的效率。 - **主放大器**：负责处理大部分的信号功率，并通过90°四分之一波长线实现阻抗变换，以确保在辅助放大器工作时能够降低视在阻抗。 - **辅助放大器**：在特定条件下激活，通过提供额外的功率支持来进一步提升整体系统的输出功率。辅助放大器的加入使得主放大器的负载降低，进而能够在主放大器输出电压饱和的情况下，通过增加流过负载的电流来提高输出功率。 这种独特的设计使得Doherty功率放大器能够在回退状态下仍保持较高的效率，尤其是在峰值功率的一半左右时达到最佳效率点。 ##### 2. Doherty功率放大器的设计流程 设计一款性能优异的Doherty功率放大器，需要经历以下步骤： - **选择合适的元件**：根据设计指标（例如额定功率30W，输出增益50dB，工作频率2110～2170MHz等），选择适合的功率放大器。本案例中选择了摩托罗拉的LDMOS管MRF21060作为核心元件，该管件在最大功率工作时的总功率可达120W，回退至30W时仍能保持高效率。 - **确定静态工作点**：为了实现Doherty结构的功能，需要分别设置主放大器和辅助放大器的工作点。主放大器通常工作在AB类模式，而辅助放大器则工作在C类模式。通过静态工作点扫描，选定合适的偏置条件以满足Doherty技术的要求。 - **阻抗匹配设计**：通过精确的阻抗匹配网络设计，确保放大器能够在所需的频率范围内高效运行。这一过程包括主放大器和辅助放大器之间的匹配，以及它们与外部负载之间的匹配。 - **90°合路器设计**：设计90°相位移合路器以确保两个放大器输出信号的同相叠加。这是实现Doherty结构的关键组成部分之一，对于维持系统的整体性能至关重要。 Doherty功率放大器的设计涉及多个关键步骤和技术要点，通过合理选择元件、精细调整工作点并优化匹配网络，可以实现既高效率又高线性度的目标。这一技术在现代通信系统中展现出巨大的潜力和应用价值，特别是在追求高效率和高性能的无线通信领域。

解释功率MOSFET 数据手册中提供的参数和图表，其目标是帮助工程师确定针对特定应用的最佳器件。例如，当主要考虑开关损耗时，便尽可能减少开关电荷；而主要考虑导通损耗时，则尽可能降低导通电阻。

电动汽车逆变器是电动车辆动力系统的关键组成部分，其性能直接影响到电动汽车的效率和续航里程。逆变器的主要损耗来源于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）和续流二级管。本文主要探讨了一种在不同功率因数角范围内计算这些元件功率损耗的新方法。 在逆变器的工作过程中，IGBT和续流二级管承担着电流的开关和续流功能。由于IGBT具有低驱动功率、高工作频率、大通态电流和小通态电阻等优点，成为了电力电子装置的首选器件。然而，这些器件在开关过程中会产生功率损耗，这不仅影响设备效率，还会导致发热问题，需要通过合理的散热设计来解决。 传统的IGBT功率损耗计算方法主要包括基于物理结构的损耗模型和基于数学方法的损耗模型。物理结构模型需要详细分析器件的物理特性，而数学模型则利用实验数据建立电流、电压与器件参数之间的数学关系，后者更为实用和通用。 本文提出了在空间电压矢量调制（SVPWM）7段调制模式下，针对不同功率因数角范围的IGBT和续流二级管导通功率损耗的计算公式。这种方法对已有的计算表达式进行了细化和优化，考虑了更广泛的功率因数角，从而提高了计算精度。 逆变器的功率损耗模型指出，损耗主要集中于IGBT和续流二极管。IGBT的损耗与其开关次数和导通电流大小有关，而续流二极管的损耗则取决于其导通状态下的电流。在SVPWM 7段调制下，每个周期内，6个IGBT和6个续流二级管按顺序开关，导通功率损耗均匀分布。因此，总的功率损耗可以通过计算一个IGBT和一个续流二级管的典型导通功率，然后乘以相应的数量来得到。 对于IGBT的导通损耗计算，通常假设导通电压与电流的关系，并利用恒定管压降和导通时的等效电阻来建立等式。在实际应用中，由于IGBT的开关频率很高，可以认为在一个周期内流过的电流近似不变，简化了损耗计算。 通过这种新的计算方法，设计者可以更准确地评估逆变器的功率损耗，从而优化散热设计，提高电动汽车的整体效率和可靠性。这对于新能源汽车的发展和推广至关重要，因为高效率和长续航是消费者关注的焦点。同时，这种精细化的计算方法也为后续的研究提供了更深入的理论基础。

质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种先进的电化学能源转换设备，广泛应用于电动汽车、便携式电源系统以及分布式发电领域。在Simulink环境中构建PEMFC模型可以帮助我们理解和优化这种燃料电池的工作性能。本模型包含两个独立部分：静态模型和动态模型。 静态模型主要关注在稳态条件下的燃料电池性能，它不考虑时间变化因素，适用于初步分析和设计。通过这个模型，我们可以计算出在一定操作条件下电池的输出电压。输出电压是PEMFC的关键参数之一，它直接影响到系统的整体效率。此外，静态模型还可以评估燃料电池的输出功率，这决定了其在实际应用中的可用能量。 动态模型则更深入地模拟了PEMFC内部的物理和化学过程，考虑了如反应速率、质子传导、气体扩散等因素随时间的变化。动态模型能够计算出效率、产热量、产水量以及氢氧消耗速率等动态参数。这些参数对于理解燃料电池在不同工况下的运行状态至关重要，例如在冷启动、加速或负载变化时的响应。 效率是评价燃料电池性能的重要指标，它表示实际输出功率与理论最大功率之比。产热量反映了燃料电池工作过程中的能量损失，而产水量则揭示了水管理问题，因为水分平衡对于维持质子交换膜的湿润状态和保持良好的电导率非常关键。氢氧消耗速率则可以用来评估燃料电池的燃料利用率和可持续性。 模型附带的参考公式和文献资料为深入学习和验证模型的准确性提供了基础。参考公式可能涵盖了电极反应动力学、电解质传导、气体扩散等基本过程，而参考文献则可能包含了最新的研究进展和技术细节，有助于读者进一步了解PEMFC的工作原理和技术挑战。 在进行毕业设计时，使用这样的Simulink模型能帮助学生全面掌握PEMFC的工作机制，并通过调整模型参数来探索优化策略。例如，可以通过改变温度、压力、气体纯度等操作条件，观察对性能参数的影响，从而提出改进措施。 这个质子交换膜燃料电池的Simulink模型是一个强大的工具，不仅提供了理论知识的学习，也支持了实际操作和仿真研究，对于理解燃料电池的工作机理、优化设计以及进行科研项目具有重要意义。通过深入学习和使用这个模型，无论是学生还是研究人员，都能在燃料电池技术领域获得宝贵的经验和洞见。