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电力电子Power Electronic
电子技术与软件工程
Electronic Technology & Software Engineering
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经计算分析，虽然有三万多条用户信息，但有些用户之间没有任何交集，本文通过sparkGraphX 根据图的连通性将这些具有连通性的所有顶点及边构建出来，共3565个顶点，分别用各种颜的点表示，边用白表示，其社交网络图如图1所示。
并且将此3565个相关用户的重要属性数据抽取出来，计算出每个顶点的度，然后根据度的大小进行倒序排序，如图2所示。
通过图2可以看出，其符合幂律分布规律，因此该社交网络属于复杂网络中的无标度网络结构[6]
。该Yelp 社交网络中只有极少数的用户和非常多的用户有关联，而大部分用户只和少部分的用户存在关联关系。通过了解其社交网络结构，对于该网络中重要用户的度量及相关研究都有重要的作用。4 结束语
本文重点研究了复杂网络中的社区发现问题，并采用Spark GraphX 对YELP 数据集进行社区发现实现及可视化。YELP 社交网 络属于复杂网络中的无标度网络结构，其特征是网络中的大部分节点只和很少节点连接，其社区结构的发现对于后续研究其社交网络中信息传播具有一定的实际意义。参考文献
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天津理工大学,2019.
[6]罗永平.复杂网络中社区发现算法研究[D].天津理工大学,
2019.作者简介
袁丽娜（1978-），女，湖南省邵阳市人。硕士学位，副教授。研究方向为数据库技术、数据仓库与数据挖掘技术、大数据技术。王红勤（1984-），女，河南省安阳市人。硕士研究生，讲师。研究方向为数据挖掘算法及应用。
潘正军（1981-），男，河南省正阳县人。硕士研究生，副教授。研究方向为大数据应用技术与人工智能。
如今，在诸多研究领域都需要进行安全的低电压电源供电，所以设计出一款高效、高质量的不间断低电压供电电源，显得尤为重要。本文完成了单相在线式不间断电源的原理（见图1）与设计方案。该系统使用TI 的MSP-EXP432P401R 开发板作为整个系统的主控芯片通过检测电压与电流值来实现控制整个电路，并做到电路保护机制。 1 系统设计方案
视频会商系统
本设计以高性能低消耗的MSP432来实现控制电路、电压电流采样及测量、保护电路等功能。不间断电源系统设计是由降压模块（变压器）、升压稳压模块、SPWM 逆变模块、整流滤波模块、供电模块等组成（见图2）。电源 220V 通过由自耦变压器和隔离变压器组成的变压器模块输入整流滤波模块，从整流滤波模块所输出的电信号通过由两个SR5100组成的开关，经过升压稳压模块，从而驱动SPWM 逆变模
单相在线式不间断电源的原理与设计
董振远
惠从冰
（西南大学 重庆市 400715）
块对输入的电信号进行稳定波形、消除谐波，最后接入负载，实现要求。其中，整流滤波模块是由4个二极管和电容组成全桥电路；SPWM 逆变模块，是由SPWM 输出和H 桥电路构成，其目的保证输出信号的稳定和可测。当市电出现异常（即断开时），通过SR5100的两个二极管组成的开关瞬时转换，实现直流（储能元件）供电，进而完成后续的功能实现。MSP432通过AD 采样收集的数据来读取电流值与电压值，MSP432通过监测电压值、电流值实现保护机制，保证电路安全。2 本系统设计预期达到目标
（1）交流供电，U 1=36V ，输出交流电流I O =1A 时，输出交流电压U O =30V±0.2V 频率 f=50Hz±0.2Hz 。
电气化铁路
（2）交流供电，U 1=36V ，I O 在0.1A~1.0A 范围变化，负载调整率SI ≤0.5%。
（3）交流供电，I O =1A ，U 1在29V~43V 范围内变化，电压调
摘 要：本文中设计的不间断电源采用MSP432作为主控芯片，由降压模块（变压器）、升压稳压模块、SPWM 逆变模块、整流滤波模块、供电模块等组成整个电路，并带有显示屏显示数据，实现预设要求，设计出效率高、正弦失真度小、电压和负载调整率低的不间断电源，同时电路实现过流保护、过压保护、屏幕显示电流、电压值等功能。
关键词：不间断电源切换；整流滤波；SPWM 逆变
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整率SU ≤0.5%。
（4）在要求(1)条件下，不间断电源输出电压为正弦波，失真度 THD ≤2%。
（5）断开交流电源，即时切换至直流（储能器件侧）供电，U d =24V ，输出交流电流I O =1A 时，输出交流电压 U O =30V±0.2V ，频率 f=50Hz±0.2Hz 。
（6）直流供电，U d =24V ，在U O =30V ，I O =1A 的条件下，使在线式不间断电源效率η尽可能高。
3 系统硬件电路设计3.1 主控芯片选择
主控芯片选择TI 的MSP-EXP432P401R 开发板，该控制器是一款基于ARM Cortex-M4F 内核的32位的微控制器，所需电压1.62~3.7V ，工作温度为-40℃~85℃。MCU 具有大量集成功能，其中MSP432P4系列具有高性能ADC 和低功耗。此处理器在工作模式下功耗仅为 95μA/MHz ，而待机功耗仅为850nA ，其中包括了RTC 的功耗。此处理器在实现高性能的同时保持了低功耗的优势。3.2 整流滤波模块设计
如图3所示，整流滤波模块是由5个2000μF 电容、1个1μF 电容、
2个1mΩ电阻和4个稳压二极管构成。4个SR5100稳压二极管构成的全桥电路实现整流作用，每一只二极管作为电桥的一个臂，首尾相连构成一个环，实现超高的抗平衡能力。全桥电路利用具有单向导电性能的二极管，把方向和大小均产生变化的交流电转换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。滤波电路由六个电容器组成，储能元件电容器两端的电压不能因电容器的性质而发生变异，电容器与整流器电路的负载相连，整流器电路输出中的大多数交流成分被
过滤掉，从而获得平滑的直流电。3.3 升压稳压模块设计
升压稳压模块（见图4）主采用改装后的XL6019DC-DC 可调升压电源模块，该部分电路主要由XL6019升压芯片、多线圈可调电位器、返接保护、电感等主要器件构成，此模块具有良好的升压和稳压能力，同时内置反接保护，避免接错装置烧毁电路。当接入模块可接受电压后，红指示灯会常亮，
滚装码头表示可以正常工作，然后通过旋转电位器旋钮，可以实现升压和降压，十分灵活。该模块进过改装后，可以达到5~40V 的输入电压，以及3~55V 的输出电压。3.4 SPWM逆变模块设计
如图5所示，SPWM 逆变模块由SPWM 逆变器和H 桥电路构成，由4个MOS 管，和4个二极管、安规电容、共模电感等元器件构成，逆变器是将DC 功率转换成具有恒定频率和电压或频率调制和电压调节的交流功率的转换器。H 桥是一个典型的直流电机控制电路，通过内部控制三极管Q1、Q2、Q3、Q4基极的高低电平，使通路的电流研究方向发生改变，从而可以实现交流电的功能。3.5 供电模块设计
如图6所示，供电模块采用LM2596S-ADJDC-DC 可调降压模块来设计电路。该模块电路使用贴片铝电解电容、固态电容、高Q 值大功率电感等器件，通过LED 灯的现实来判断是否正常工作。电路输入可接3~40V 的直流电压，输出可以达到1.5~30V 的可调连续电压，最大输出电流为3A 。调节电位器旋钮即可调整所需要的输出电压。
4 系统软件设计4.1 程序控制设计
MSP432实现主程序的程序设计，通过AD
采样得到的电流和电压值，当电流异常、电压正常时，出现S1结果：绿灯闪烁，显
图2：系统结构框图
图1：在线式不间断电源原理框图
图3：整流滤波模块电路图
图
4：升压稳压模块电路图
图
5：SPWM 逆变模块电路图
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图6：供电模块电路设计图
图7：主程序控制程序设计图
示频率、电流、电压；当电流和电压正常时，出现S0结果：蓝灯运行，显示频率，电流，电压；当电压异常、电流正常时，出现S2结果：红灯闪烁，显示各个值。当电压和电流同时异常时，出现s3结果：黄灯闪烁，显示各个值。主程序控制程序设计图如图7所示。
4.2 保护电路设计4.2.1 过压保护
当输出电压超过我们预设的阈值时，它就会超出我们所涉定的安全值范围，根据本题，我们设置的范围为3~55V ，当输出的电压不在这一范围内时，或者由于电源内部稳压环路出现故障时，过压保护电路（见图8）会进行保护，来防止损坏后级用电设备。当输出电压超过我们预设的阈值时，MSP432会直接控制模块的使能端，使其使能端不能正常工作，从而达到保护电路的作用。
4.2.2 过流保护
过流保护采用霍尔元件（见图9）测量电流的方式来检测电路，霍尔元件即由稳压源、霍尔电势发生器、差分放大器、施密特触发器以及输出级组成。霍尔元件通过霍尔电压、霍尔灵敏度、以及传感器驱动电路、磁感应强度来感知电路是否出现问题，若得到的霍尔电流超过我们预定的阈值，同样，MSP432会直接控制模块的使能端，使其使能端不能正常工作，从而达到保护电路的作用。5 电路测试成果
（1）在交流供电的情况下，在U 1=36V ，输出交流电流I O =1A 时，测得输出交流电压U O =30V ，频率 f=50Hz ，符合要求。
（2）在交流供电的情况下，在U 1=36V ，输出交流电流I O
在0.1A~1.0A 范围变化时，测得输出交流电压U O(0.1A)=30V ，U O(1.0A)=29.9V ，负载调整率为
，符合要求。
（3）在交流供电的情况下，输出交流电流I O =1A 时，输入电压U 1在29V~43V 范围内变化，电压调整率
，符合要求。
（4）在要求（1）条件下，不间断电源输出电压为正弦波，失真度用失真测试仪直接测得为。THD=0.52%≤2%，符合要求。
（5）断开交流电源，使本系统即时切换至直流（储能器件侧）供电，U d =24V ，输出交流电流I O =1A 时，输出交流电压U O =29.9V ，频率f=50Hz ，符合要求。
（6）直流供电，U d =24V ，在U O =30V ，I O =1A 的条件下，在线式不间断电源效率
。
（7）该电路除完成上述数据测试以外，还具有过流保护、过压保护功能，自动检测交流电压、电流值，同时还可以将测量结果在屏幕中显示的功能。6 结语
随着时代的发展，不间断供电电源被应用与诸多领域，基于此，本文设计出简单的单相在线式不间断电源，能够进行基本可以实现预设实验要求，设计出效率高、正弦失真度小、电压和负载情况调整率低的不间断电源，以及实现过流保护、过压保护、屏幕显示电
流、电压值等功能。参考文献
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作者简介
国人健康手机号董振远（2000-），男，辽宁省朝阳市人。大学本科在读，重庆市
甲基异丁酮
西南大学本科就读。研究方向为电子信息。
图8：过压保护电路图
图9：霍尔元件构成图
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