基于钳位电路的LCC-S补偿型感应电能传输系统抗偏移方法

在感应电能传输(IPT)系统中,线圈错位难以避免,造成的耦合变化会导致系统的传输功率不稳定。为了保证IPT系统的供电灵活性,系统需具有容忍线圈宽范围偏移的能力。为此,该文借鉴模态切换的思想,提出一种基于钳位电路的LCC-S补偿型IPT系统,用于增强系统抗偏移性。与传统多模态切换的IPT系统相比,该系统中的钳位电路可根据耦合变化自适应地导通或关断,以调节工作模态,从而实现近乎恒定的功率输出,该方法无需耦合识别、输出检测及反馈通信等辅助手段。该文对系统不同工作模态的功率传输特性进行了推导和分析,并结合系统设计相关约束条件,提供一套参数化设计方法。最后设计并搭建一套500 W的实验装置,验证了理论分析的正确性与可行性。实验结果表明,该方法在耦合度为0.205~0.42的情况下,输出功率稳定在470~505 W之间,效率为83.29%~90.21%。

双管正激变换器的钳位电路研究

以双管正激变换器为拓扑,分别设计了原边开关管的LCD钳位和副边续流二极管的RCD钳位电路,并详细分析这两种钳位电路的工作过程。实验成功研制一台1kW的样机,样机工作稳定,整机效率达到92%。

大功率IGCT变流器钳位电路参数的设计方法

分析了集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)关断过程中缓冲及钳位电路的工作状态,推导了关断过程中钳位电容电压和缓冲电感电流的微分方程。在此基础上,提出了一种IGCT钳位电路参数设计方法。与ABB公司经验公式相比,所提钳位电路参数设计方法不含经验系数;同时应用所提方法可减小钳位电阻的功率等级和系统损耗。仿真和实验结果验证了所提方法的可行性。

纳米尺度超低漏电ESD电源钳位电路研究

提出一种新型超低漏电ESD电源钳位电路。该电路采用具有反馈回路的ESD瞬态检测电路,能够减小MOS电容栅极–衬底之间电压差,降低电路的泄漏电流,抑制ESD泄放器件的亚阈值电流。65 nm CMOS工艺仿真结果表明,在电路正常上电时,泄漏电流只有24.13 nA,比传统ESD电源钳位电路的5.42μA降低两个数量级。

反激逆变器RCD钳位电路的设计与研究

反激逆变器的变压器的原边漏感对电路性能及其功率器件的安全工作影响很大,严重时会烧毁器件.针对以上问题,在变压器的原边并联RCD钳位电路,用于抑制因漏感而产生的电压尖峰,保证功率开关管的正常工作及电路的高效运行.通过仿真比较,结果证明电路设计可行.

一种具有无损钳位电路的三绕组全桥变换器

对于宽电压输入、高电压输出的大功率全桥变换器,传统的整流二极管钳位电路存在二极管电压应力过高的缺点。本文提出了一种具有无损钳位电路的三绕组全桥变换器,该变换器可以有效实现输入电压二倍以上的变化范围,并有效地钳位整流二极管电压应力,使其电压应力不超过输出电压。本文首先推导了整流二极管电压应力的最大值;然后讨论了目前二极管电压钳位电路的不足,并详细阐述了所提出的三绕组变换器二次侧二极管的电压钳位原理;通过对二次侧三个绕组的匝比进行优化可以拓宽变换器的输入电压范围。300W的试验样机验证了理论分析的正确性。最后基于PSPICE软件的大功率变换器的仿真结果初步验证了该拓扑变换器在高压、大功率场合应用的可行性。

彩色电视光纤传输系统中的脉冲钳位电路设计

本文研究了彩色电视光纤传输系统中的脉冲钳位电路设计,目的在于不损害全电视信号的条件下,大幅度地抑止传输系统中行同步频率以下的各种噪声和干扰。

有源钳位电路主管不能实现零电压原因分析与解决方案

基于升压式有源钳位电路,原理性分析有源钳位电路主开关管不能实现零电压开通的原因,提出两种有源钳位电路实现零电压的解决方案,解决了有源钳位电路不能实现零电压的故障,降低开关管的损耗和功耗,提高开关电源的效率和寿命。

基于钳位电路的碳纳米管薄膜声源系统优化

碳纳米管薄膜是一种由碳原子组成的新型纳米材料,可被制作成一种基于热致发声效应的扬声器。针对碳纳米管薄膜电-热-声系统的频率失真问题,提出添加钳位电路的解决方法,并进行了理论研究和实验验证。结果表明,加入钳位电路后,系统输出的声波频率与输入电压频率变为一致,且声能量显著增大,声压级提高约5 d B。与传统叠加直流偏置电压的方法相比,无需直流电源,降低了系统功耗。

反激变换器绕组钳位电路的分析与设计

分析了一种采用绕组钳位的反激变换器,详细介绍了其工作原理,给出了其参数设计原则,并用实验结果进行了验证。绕组钳位电路能够吸收漏感中的能量,并将其传输到输出端,提高效率的同时可以改善反激变换器多路输出时的交叉调制效果。

IGBT驱动有源钳位电路的研究与仿真

绝缘栅双极晶体管关断时会出现电压尖峰,有源钳位电路可以有效抑制这种尖峰电压,但是传统的有源钳位电路损耗大,不利于系统的稳定运行。在分析传统有源钳位电路工作原理和暂态模型的基础上提出一种改进后的有源钳位电路,分析比较两种有源钳位电路的优点,在ORCAD仿真中,对比分析两种有源钳位电路的仿真结果,得出与理论分析一致的结果,证明了改进后有源钳位电路的可行性。

RCD钳位电路参数设计范围研究

反激式开关电源变压器的原边漏感对电路性能及电路中的功率开关管有很大影响,在变压器原边添加RCD钳位电路可抑制由原边漏感产生的电压过冲。但在实际电路设计中,RCD钳位电路参数没有明确的设计范围,大多由经验获得。给出RCD钳位电路参数设计范围,指出参数设计超出该范围会影响反激式开关电源变压器的能效。试验采用TNY277PN开关芯片电路,分析试验测试结果,验证理论研究的正确性和参数设计范围的实用性。

开关电源中RCD钳位电路研究

在高频开关电源中,由于反激变换器漏感的存在,反激变换器在开关管关断瞬间会产生很大的尖峰电压,为确保开关管不被损害,须引入钳位电路吸收漏感能量。在无源钳位电路中,RCD钳位电路因结构简单、体积小、成本低而倍受青睐。本文通过使用罗德与施瓦茨(R&S)RTE1104高频示波器和罗德与施瓦茨(R&S)ESRP型电磁干扰接收机测试开关电源中RCD钳位电路关键波形及开关电源传导干扰,并与仿真结果进行对比,验证了RCD钳位电路对开关管波形以及开关电源传导干扰的影响。

IGBT驱动电路中的钳位电路

引言在IGBT驱动电路中有时会用到钳位电路,其主要目的是为了保护IGBT器件,避免运行参数超过集电极或者门极的极限参数,今天我们总结一下Vce以及Vge钳位电路设计使用注意事项。

基于有源中点钳位五电平电路的双有源桥DC/DC变换器

采用多电平电路构建的双有源桥(dual active bridge,DAB)DC/DC变换器可适用于更高的电压等级并能显著地提高功率密度及性能。基于九开关管五电平有源中点钳位(five-level active neutral point clamed,5L ANPC)电路构建DAB变换器,消除传统的八开关管5L ANPC电路所存在的电平跳变问题。通过分析开关状态之间的切换过程,选取的零开关状态实现所有高压开关管的软开关运行;通过分析不同开关序列对飞跨电容电压和直流侧中点电压的影响,提出一种飞跨电容电压的平衡控制方法。基于1kW样机的实验结果表明,该文构建的5L ANPC DAB变换器获得了优良的性能。

一种压电换能器热释电防护电路设计

该文探讨了压电材料热释电效应产生的机理,得出压电换能器中压电陶瓷材料受温度变化会产生极化电荷,引起的热释电压会使压电换能器输出信号幅值增大,导致输出失效。因此针对热释电问题提出了两点解决方案。经过对比分析设计了一种ESD保护电路来解决热释电问题。该ESD保护电路通过设计一种改进型二极管钳位电路,针对压电换能器存在的极化电荷构建热释电释放环路,消除了热释电压对有用信号收发的影响。最后,通过对比实验验证了设计方案的可行性。

一种基于反向串联稳压二极管钳位的IGBT导通压降在线监测电路

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块应用广泛。为保证IGBT可靠工作,其结温监测吸引了广泛的关注。而集电极–发射极导通压降Vce为IGBT结温监测中最常用的参数,故在线监测Vce具有重要意义。为解决传统Vce测量电路中钳位电路引入测量误差、共模干扰的问题,文中提出一种IGBT导通压降在线监测电路,采用二极管反向串联稳压二极管作为钳位电路,同时通过引入缓冲电容对此类测量电路拓扑中的负压过冲进行抑制,相比传统电路可提高精度,增强可靠性,减少成本。提出电路的性能通过实验验证,并通过温敏电参数Vce实现对IGBT结温的监测,并将其结果与红外测温仪所测结温进行对比,验证该方法的有效性。

反激式开关电源钳位保护电路设计仿真研究

变压器作为反激式开关电源的核心部件,完成能量传递的功能,但由于自身漏感的存在,会导致开关管在关断瞬间承受很高的尖峰电压,将击穿开关管。针对上述问题,设计了钳位保护电路,目的是降低尖峰电压峰值,使开关管工作在安全电压范围内。钳位保护电路的设计难点在于电路参数的确定,以往通常由经验设计电路的参数,设计方法没有理论依据。分析了钳位保护电路的原理,提出了具体的参数设计方法,利用saber软件对其进行仿真,验证了钳位保护电路具有有效抑制漏感尖峰的作用。

面向芯片静电放电问题的射频集成电路防护系统设计

旨在解决传统射频电路防护系统中存在的抗干扰能力不足和漏电量较大等问题,设计了一种可在静电放电保护的同时维持电路综合性能的射频集成电路防护系统。该系统包含一种改进式双结构电源钳位电路(两种类型化电路),利用综合控制电路和释放电路来处理静电放电脉冲。此外,选择超宽带低噪声放大器作为射频电路基体,并通过噪声相消技术对其进行改进,设计了噪音相消式超宽带低噪声放大器,通过精准检测并消除第一级金属氧化物半导体晶体管的沟道电流热噪声,实现信噪比的提升。仿真结果显示,所研究设计的双结构电源钳位电路在10,50和100 ns这三个快速上电时间均未出现误触发情况。其在输入匹配、输出匹配、增益和噪声系数方面表现出色,尤其是噪声系数在2.89~4.05 dB之间,增益在16.35~16.85 dB之间,功耗为2.1 mW,且寄生效应相对较小。由此可见,该防护系统不仅显著提升了电路的防护能力,还确保了电路的整体性能,为高性能与高防护能力的电路设计提供新的思路。