海上风电二极管整流方案的多重化整流电路谐波分析

二极管不控整流单元作为海上风电送出系统的整流侧器件是海上风电领域的技术热点。二极管不控整流一般选择多重化整流电路,以12脉波整流电路居多。通过对多重化整流电路中的12脉波整流电路和24脉波整流电路的串联多重联结和并联多重联结分别进行理论分析,研究其交流侧电流和直流侧电压的谐波特性,得出其谐波次数与谐波幅值的计算方法,求出电流谐波总畸变率和电压纹波因数。对比分析12脉波整流电路和24脉波整流电路的特性,探讨将24脉波整流电路应用于二极管不控整流单元的可行性,并基于PSCAD/EMTDC进行了仿真验证。

用于射频能量收集的低阈值CMOS整流电路设计

基于TSMC 180 nm工艺,设计了一款高效率低阈值整流电路。在传统差分输入交叉耦合整流电路的基础上,提出源极与衬底之间增加双PMOS对称辅助晶体管配合缓冲电容的改进结构,对整流晶体管进行阈值补偿。有效缓解了MOS管的衬底偏置效应,降低了整流电路的开启阈值电压,针对较低输入信号功率,提高了整流电路的功率转换效率(PCE)。同时将低阈值整流电路三级级联以提高输出电压。测试结果显示,在输入信号功率为-14 dBm@915 MHz时,三级级联低阈值整流电路实现了升压功能,能稳定输出1.2 V电压,峰值PCE约为71.32%。相较于传统结构,该低阈值整流电路更适合用于射频能量收集。

海洋电磁发射机可控源整流电路动态性能优化

海洋电磁发射机在非理想状况工作时母线会产生冲击电压,严重时损坏开关管和滤波电容,为此提出一种混合控制策略。首先,基于dq坐标系的前馈解耦控制策略分析海洋电磁发射机可控源整流电路的动态性能,其次,通过理论证明负载扰动和无功电流iq≠0影响控制系统的动态性能,然后提出在dq电流解耦控制中引入瞬态直接电流思想的改进q轴混合控制方法,在dq电流解耦控制中引入负载电流前馈和无功电流iq≠0环节,改善了d轴电流id的响应速度,提高了控制系统的动态性能。最后,实验结果对比表明,混合控制方法在负载突变、直流侧电压给定值突变和船上柴油发电机电压跌落3种情况下,直流侧电压超调差最小,与最长调整时间相比减少了65%左右。

面向环境射频能量收集的宽频整流电路

整流电路是射频能量回收系统的核心,能够将射频能量转换为直流。但由于整流电路中使用的二极管具有非线性特性,导致整流效率会随频率变化而降低。为解决这一问题,本文提出一种具有宽频带的整流电路,它通过采用与二极管串联的短路线、与二极管并联的开路线以及多级微带线结构来调整阻抗匹配,实现了在宽频带范围内的高转换效率。设计的整流电路在0 dBm的输入功率下,从1.7~2.7 GHz,均达到50%的整流转换效率,最高整流转换效率为63.3%。该宽带整流电路可以运用在无线能量收集系统中。

对称反向CW型倍压整流电路性能分析

为了降低高压变压器中匝数比过大带来的影响,业界普遍采用变压器加倍压整流电路的多级升压方式实现高电压输出。本文通过研究对称反向高压倍加器(Cockcroft-Walton accelerator,CW)型倍压整流电路的工作原理,分析了输入电压频率、负载和电容值对对称反向CW型倍压整流电路输出电压压降和输出电压纹波的影响。研究发现该电路适用于高频率输入电压、轻负载、大容值电容的工作场景,可以根据确定的输入电压、输出电压、以及负载大小等参数,来选择合适的电压频率和电容,使得输出电压压降和输出电压纹波达到最小。

一种具有超宽输入功率范围的三路整流电路

本文提出一种具有超宽输入功率范围的三路整流电路.通过在三条整流支路中采用不同阈值电压的二极管,使每条支路对不同输入功率进行高效整流,三条整流支路协同作用,使所提出的整流电路能够在超宽输入功率范围内保持高效率工作;设计并实现了一个工作在2.4 GHz的三支路整流电路,三条整流支路分别实现在-10~11、11~24和24~35 dBm的功率范围内,效率保持在30%以上.测试结果表明:在-6~25 dBm的输入功率范围内,电路的转换效率均可保持在40%以上,最高效率可以达到71.2%.所提出的整流电路对输入功率的灵敏度较低,能够在超宽输入功率范围内实现高效率能量转换,可用于能量收集或动态无线能量传输系统中.

基于肖特基二极管的紧凑高效型大功率整流电路

为了解决微波整流电路功率容量低、整流效率低、电路尺寸大的问题,提出了一种结构紧凑、整流效率高、频率在2.45 GHz的大功率微波整流电路。采用4只肖特基二极管桥设计了两路微波整流电路,其结构具有对称性且共用一个匹配网络和谐波抑制网络,使得电路在整流效率不下降的条件下提升整流电路的功率容量;采用λg/8终端短路微带线并联于二极管与地之间和在射频分流处添加扇形开路支节来设计谐波抑制网络,使得整流二极管的二次、三次谐波被抑制,省去了输入低通滤波器的设计,达到小型化和整流效率的提高。在ADS软件仿真、优化下制作出实物,实测结果表示输入功率为38 dBm时,整流效率达70%,电路的尺寸为45 mm×65 mm。与其他大功率整流电路相比,该电路具有设计方法简单、电路尺寸小、功率容量大、整流效率高的特点,更适合应用到大功率、高电压供能系统中。

一种大动态范围的X波段整流电路设计

设计了一种大动态范围的10 GHz微带整流电路,电路采用MACOM公司生产的GaAs肖特基二极管MA4E1317。通过在二极管前串联一段微带线,使得二极管输入阻抗随输入功率变化的趋势变缓,并且在输入端口处加入阶梯式阻抗变换线来获得更多功率点的匹配,从而实现大功率动态范围。测试表明,在频率10 GHz、负载600Ω和输入功率17 dBm的情况下,整流效率为76.5%,50%以上整流效率对应的输入功率动态范围达到14 dB(6~20 dBm)。如此大动态范围高效率整流性能使该整流电路在移动目标微波无线能量传输领域有广阔应用前景。

基于MATLAB的单相半波可控整流电路仿真分析

介绍了MATLAB在电力电子仿真中的应用,包括其基本特点以及在电力电子领域的应用,阐述了单相半波可控整流电路的建模与仿真方法,包括电路拓扑结构和参数设定、控制策略的选择与实现、仿真模型的搭建步骤。通过对不同触发角下的输出电压和电流波形的仿真结果进行对比和分析,验证了仿真结果与理论分析的一致性。最后,讨论了结果的意义,提出了存在的问题和改进方向,并展望了后续研究的方向。助于理解单相半波可控整流电路的工作原理和性能,同时也为电力电子仿真研究提供了一种有效方法。

滞环控制PWM整流电路的设计

电压型单相桥式PWM整流电路通过采用滞环控制,可以优化输入电流的波形,以便更好地与输入电压同步,有效提高功率因数。本文致力于设计一款输入电压为交流220V、输出电压约为直流400V的电压型单相桥式PWM整流电路。设计包括对整流器的主电路、滞环控制电路、PI调节电路、采样电路及驱动电路等。为了验证设计的正确性和有效性,本文使用MATLAB/Simulink进行了仿真验证,仿真结果验证了设计能够有效减少谐波,并改善功率因数。

同步整流电路中控制器选型与应用研究

同步整流电路,是采用导通电阻非常低(mΩ级)的功率MOSFET,代替普通整流二极管以降低功率损耗的一种技术。同步整流控制芯片是该电路的大脑,当使用功率MOSFET作整流管时,需要栅极电压和被整流的电压相位保持同步才完成,同步整流电路可以很大程度上提升DC/DC变换器的效率。该文设计一款输出功率为24 V/8.3 A的AC/DC电源,基本拓扑为LLC半桥谐振电路和同步整流电流电路,重点讨论同步整流电路选型与设计应用。

基于SMC-MPC的VIENNA整流电路控制策略研究

VIENNA整流电路具有结构简单、器件较少以及开关管应力较小等优点,广泛应用于各类充电系统中,但是其传统的PI控制策略的响应速度慢,抗干扰性较差。因此,本文设计了一种针对VIENNA整流电路的滑模-模型预测控制策略,其采用电压外环滑模控制和电流内环模型预测控制结合的双闭环控制策略,能够快速、准确地跟随指定输出电压,对功率因数进行校正,并利用仿真和试验对其实际控制效果进行测试,验证了该控制策略的合理性与优越性。

同步整流电路中SGT MOSFET尖峰震荡的优化设计

针对同步整流电路中屏蔽栅沟槽型场效应晶体管(Shielded Gate Trench Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor,SGT MOSFET),在工艺加工过程中形成的热氧结构导致控制栅极电压尖峰震荡幅度大、电路能量转换效率低等问题,提出了一种SGT MOSFET电压尖峰震荡的优化设计。采用电路仿真的方法,以分析电容对电路电压开关震荡的影响;采用拉偏结构参数的方法,以确定器件的工艺参数;采用增加湿法刻蚀屏蔽栅多晶硅和注入多晶硅两道工艺的方法,以消除热氧结构,减小器件电容,从而减小器件在电路中的电压尖峰震荡幅度和时间,提升电路的能量转换效率。实验结果表明,优化设计后的栅漏电容减小了约43%,控制栅极电压的尖峰震荡降低了约56%,电路能量转换效率提升了约4.6%,器件剖面扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)图表明,所提设计方法可以消除SGT MOSFET的热氧结构。

带功率因数校正整流电路性能的实验研究

设计、研制的带功率因数校正(PFC)整流电路及控制电路,可以用作高等工科院校电气工程及自动化专业学生学习电力电子技术课程中带功率因数校正整流电路技术的教学实验,可以使学生通过教学实验环节验证单相PFC整流电路的一些原理,掌握单相PFC整流电路的一些关键技术。

整流电路对谐波及零序电流的影响研究

谐波电流是影响配电系统安全运行的主要因素之一。然而整流电路是主要的谐波源,不同的整流结构产生的谐波电流在大小和次数上均不相同,另外由于整流电路的电流具有脉动的特点,在三相四线系统中容易产生较大的零序电流。文章就三相四线系统针对三路单相整流电路、两路整流电路、单路整流电路及三相全桥整流电路进行仿真研究,结果表明三路单相整流电路在产生谐波电流的同时,还产生很大的零序电流;而三相全桥整流电路仅产生谐波电流,并不会产生零序电流。并于实际配电系统进行测试,实际测试结果与仿真结果一致。

倍压整流电路的分析和仿真

倍压整流电路广泛应用于高压电源中,其输出脉动电压幅值和压降的大小影响着电源的性能。本文针对高压电源的倍压整流电路,推导了沃尔顿倍压整流电路和改进的倍压整流电路脉动电压幅值和输出压降公式,并采用matlab进行建模与仿真,验证了公式的正确性,与沃尔顿倍压整流电路相比,改进的倍压整流电路的脉动电压幅值与输出压降大大减小。

Proteus仿真在中职电子技术教学中的应用分析——以Proteus仿真桥式整流电路为例

Proteus仿真软件是一款功能强大的电子电路设计和仿真工具,广泛应用于电子技术教学中。该文以Proteus仿真桥式整流电路为例,探讨了Proteus仿真在中职电子技术教学中的应用。通过对Proteus仿真软件的介绍,详细阐述了Proteus仿真桥式整流电路的设计和仿真过程,分析了Proteus仿真在中职电子技术教学中的优势和应用前景。

单相整流电路的换相过程分析

对三种常用单相整流电路存在进线电感情况下的换相过程进行了详细分析，推导出了换相重叠角、换相压降的计算公式，并就交流侧电感对移相全桥零电压ＰＷＭ软开关电路的影响进行了讨论。

船舶高压整流电路

本文中提出了适合于高压大功率整流的三电平PWM整流电路,该种电路虽然在构成和控制上稍为复杂些,但其的优点也是明显的。

提高小信号转换精度的CMOS全波整流电路

本文提出一种能改善小信号转换精度的ＣＭＯＳ全波整流电路。该电路通过对执行电压－电流转换任务的Ｐ－ＭＯＳ和Ｎ－ＭＯＳ晶体管施加偏置电压，且偏压数值近似等于各管的阈电压ＶＴＰ和ＶＴＮ，从而克服了ＣＭＯＳ整流中＂死区＂较大和阈电压失配造成的影响。模拟电路的测量结果表明，该电路对０．１ｍＶ级的输入信号也有线性度极好的转换特性。