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基于Matlab的高频开关电源功率因数测量电路研究

1 功率因数的定义
功率因数用于衡量输入有功功率与输入视在功率中的比例,用公式表示为:功率因数越高,输入有功功率所占的比重越大;当功率因数为l时,输入的功率全部被作为有功功率吸收。
在正弦系统中,P全部是基波分量所做的有功,S也全部是基波分量的视在功率。但是在非正弦系统中,P和S都不是基波分量,而是所有电压、电流的直流分量和各次谐波分量所做的功,功率因数的定义式可以表示如式(1):

其中,Uk、Ik分别为第k次谐波电压电流的有效值。
当输入侧无损耗时(即输入电压波形不失真),则式(1)可以简化成式(2):
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CPLD和单片机的任意波形发生器

系统结构框图
图中分频电路和地址发生器由CPLD实现。

图1 系统框图
电路设计及实现
主要的控制参数包括:信号周期、脉宽;分频电路的开始信号、地址发生器的复位信号;E2PROM的选通信号;D/A转换电路的选通信号。在具体电路中,端口P1.0控制分频电路的启动、P1.1控制地址发生器的清零,P2.0控制28C256和AD7545的选通信号。工作在定时器0方式。流程图如图2所示。

图2 流程图
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微控制器实现的前端设备的远程复位控制


图1
  该网关远程复位系统主要由AT89C51单片机硬件电路、复位网关、AT89C51单片机信号处理程序、控制室界面应用程序组成,其系统结构示意图如图1。
  1 硬件结构与原理
  1.1 单片机硬件电路
  单片机硬件电路分为:信号转换电路、AT89C51单片机、隔离电路、继电器电路等。
  信号转换电路是全双工工作的,其功能主要有两个:一是用来将复位网关发送过来的MAX485信号转成AT89C51单片机P3口可接收的RS232信号,然后由AT89C51根据信号进行处理再通过P2口选择相应的继电器复位相应的网关;二是由另外一片MAX485把AT89C51的P3口送来的信号转换成复位网关接收的MAX485总线信号。
  AT89C51是一种低功耗,高性能CMOS8位微控制器,具有4K字节闪存,可编程可擦除存储器。该微控制器采用Atmel高密度,非易失性存储器制造技术,与工业标准的MSC-51指令集和I/O管脚相兼容,其编程开发软件可用Keil uVision2,编程方便、效率高。AT89C51为很多嵌入式控制应用提供了非常灵活而又价格便宜的方案,它的主要性能有:4K字节的闪存,128字节的RAM,32个I/O口,2个16位的定时器,5个两极中断源结构,1个全双工串行口,片内振荡器和时钟电路。由于AT89C51性价比高,因此我们用AT89C51来实现复位硬件电路的微处理器。
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9月10日公司电气部门新员工培训考核内容.

一、理论:
1、热继电器的工作原理?
利用电流的热效应来推动动作机构使触头闭合或断开的保护电器
2、零序电流互感器的工作原理?
感测一次侧中瞬时电流的矢量和是否为零,当被保护的电路出现绝缘故障时,负载侧有对地泄载电流,即零序电流互感器的矢量和不为零,零序电流互感器二次绕组中便产生互感电压,该信号经过运算控制器运算后,当泄漏电流达到整定动作值时,驱动晶闸管,接通电磁脱扣器电源,电磁脱扣器吸合,使断路器跳闸,从而达到漏电保护器的作用。
3、部分电路和全电路的欧姆定律是什么?
部分电路:
I=U/R U=IR 电源的外电路中,电流通过电阻R时,电阻R所产生的压降。或者是一个电阻接在电压的两端流过多少电流。
全电路:
I=E/(R+r0) E=IR+Ir0 电源的电势由两部分压降组成,一部分是电源内部电阻r0组成的压降Ir0。另一部分是电源外的电阻R组成的压降IR。
4、二极管的特性是什么?
单向导通 反向截至
5、交流电的三要素是什么?
(1)最大值; (2)角频率; (3)初相位