基于LC谐振单元的多回路开关电容型均衡电路

传统的串并联开关电容型均衡电路在工作过程中会产生影响电路可靠性的冲击电流,为了改善该问题对电路性能的影响,同时提升电路的均衡速度,提出一种基于LC谐振单元的多回路开关电容型均衡电路。电路的LC谐振单元由均衡电容串联电感元件组成,所有开关器件均工作在零电流开关模式下,这将有效降低开关损耗,并有效抑制电路中的冲击电流,从而延长开关器件的使用寿命,提高电路的可靠性。所提出的均衡电路采用两个LC谐振单元作为储能元件组的组间均衡支路,可以同时实现储能元件单体与单体之间以及储能元件组与组之间的均衡,在保证均衡精度的同时,有效地提升电路均衡的速度。详细地分析了电路的特点与工作原理,通过搭建仿真平台,将所提出电路与现有的同类型均衡电路对比,验证了所提出均衡电路对均衡速度的提升作用。搭建了五个串联超级电容的实验平台,实验结果表明,所提出的电路可以提升55.85%的均衡速度,并且对冲击电流有显著的抑制作用。

一种新型开关电容准谐振多电平逆变器

针对现有多电平逆变器充电过程存在电流尖峰和电压波动问题,提出一种新型准谐振五电平逆变器。简言之,采用载波层叠脉宽调制方案,将开关电容技术与传统五电平逆变器相结合,减小了前级承受的累加电平,实现了五电平输出;并在电容充电过程与串接电感谐振,消除了电流尖峰和电压波动,同时减轻了电容的发热问题,延长电路的使用寿命。最后,对所提结构进行了仿真验证,其结果证明了所提逆变器结构方案的正确性和可行性。

一类有源钳位七电平PFC拓扑结构研究

针对传统两电平图腾柱PFC拓扑存在开关器件电压应力大、适用功率等级较低等问题,提出了一种新型无桥七电平PFC通用拓扑结构。通过使用不同的双向钳位开关管替换通用拓扑的钳位支路,从而获得相应拓扑。以最具代表的I型七电平PFC拓扑为例对工作原理详细分析。选择适用的辅助电路用以平衡直流侧电容电压,并结合载波同相层叠脉宽调制与电压电流双闭环控制策略生成相应开关脉冲序列,控制对应开关管的有序通断,实现桥臂电压七电平输出。通过仿真验证了拓扑结构的有效性与可行性,所提拓扑降低了开关管电压应力,实现了高功率因数运行,适于功率等级更高的应用场合。

换流站中电容器装置噪声水平计算方法的研究

滤波、并联电容器装置的噪声是换流站中噪音来源的主要因素之一,有必要对其计算方法进行研究。文中介绍了电容器振动及噪声产生的机理,即:电极间的电场力将使电容器的外壳振动并最终变为噪声辐射出去;根据电容器在机械力激励作用下其表面的振动响应,计算得到了电容器外壳振动的频响函数以及在电容器流过特定电流时其外壳的振动响应;提出了电容器表面振动速度与其产生的噪声之间的关系,并由此计算了单台电容器在流过含有高次谐波分量的电流时的噪声水平;对一滤波电容器装置的噪声水平进行了计算,结果表明利用文中提出的方法可以有效、方便地计算电容器及电容器装置的噪声水平,为换流站的建设提供参考;文中最后对灵宝换流站中滤波电容器装置的噪声水平进行了测量,并与计算值进行了比较,分析了二者产生差异的原因,验证了文中所提出方法的正确性。

换流站电容器塔的噪声预测声学模型和算法

根据直流换流站滤波电容器塔架噪声的属性对竖直线声源的算法进行对比分析,提出对竖直线声源进行单独改进优化划分.通过对使用不同划分长度的计算结果进行比较,确定恰当的长度值.基于改进算法开发的噪声预测软件与商品软件的比较表明,改进后的预测结果更加准确合理,提高了电容器塔架的噪声衰减预测的计算精度.

高压直流换流站设备噪声相干分离技术

在高压直流换流站内很多声源的辐射噪声相互叠加,使得精确测量某一设备的噪声非常困难。在对换流站各设备噪声进行测试分析中,采用振-声相干分析分离方法对交流滤波场的噪声设备进行噪声频谱分离,并对相干分离方法中的分离精度和修正等问题进行讨论。作为实例,分离出了交流滤波场中单台电抗器的噪声和单台电容器的噪声,测量结果表明在对高压直流换流站设备噪声测量时,应用相干分离技术是一种直接可行的测量分析方法。

基于LTC6803-3的超级电容器组管理系统

超级电容器具有循环使用寿命长、充放电速度快、功率密度大等特点。由于单体电容量的差异,在数个充、放电循环后,单体电压差异加大,导致超级电容器组输出功率降低和老化加速。为此,提出了一种实用的基于电池组监控芯片LTC6803-3的超级电容器组管理系统,系统采用STM32F103为控制核心,主要功能包含电容器组的单体电压、温度、电流监测和电压均衡控制。介绍了系统的硬件和软件,测试了系统的动态性能和精度。测试结果验证了该方法的有效性。

LTC6803-4在超级电容器组管理系统中的应用

针对超级电容器在串联使用过程中存在的单体电压差异大而导致超级电容器组的储能效率降低和加速老化的问题,提出了一种应用电池组监控芯片LTC6803-4的超级电容器组管理系统,实现超级电容器组的单体电压、温度监测和电压均衡等功能。实验结果表明,该方法检测精度高,速度快,功耗低,可对串联超级电容器组进行有效的监控和管理。

一种新型超级电容器组电压均衡系统设计

超级电容器单体端电压不高,对于大功率储能系统,为了满足容量和电压的需要,通常将多个超级电容器串联使用。单体性能参数存在一定的分散性,导致串联超级电容器组的电容电压不平衡。根据超级电容器的成组方式以及充电特性,设计了一种低能耗方式的电压均衡系统。该系统由信号采集电路、下位机、均衡开关电路,以及上位工控机组成,能够实现串联超级电容器充电时的电压采集、开关电路控制,使得超级电容器单体在充电时保持电压的一致性,从而实现超级电容器组容量的最大化利用。

BST材料在DRAM电容中的应用研究

钛酸锶钡(BST)高介电常数材料被普遍认为是最有前途的DRAM电容介质材料。BST作为DRAM电容介质材料的研究已有多年,到目前为止取得了不少突破性的进展。介绍了BST的材料特性和堆积型电容结构电极、埋层材料的设计考虑,探讨了BST膜的制备、掺杂及刻蚀工艺技术。

层叠式悬浮电容逆变器的新型PWM控制方法

采用多电平结构是逆变器实现高电压大容量化的有效途径。层叠式悬浮电容多电平结构可以大大减小电容器的尺寸,并且还具有控制灵活、电平数易扩展等诸多优点,因而倍受青睐,但是该逆变器也存在悬浮电容电压的平衡控制问题。据此本文提出一种新型的PWM方法,该方法不但能够有效控制电容电压的平衡,而且算法计算量小、便于数字化实现,能够保证功率器件的开关频率均衡,利用层叠式五电平逆变器,对该方法的有效性进行了详尽的仿真验证。

动态随机存储器中堆叠电容器结构的互连寄生电容模拟

在高密度比特位动态随机存储器 (DRAM)芯片的发展中 ,随着多层布线与复杂存储单元结构的日渐普遍使用 ,互连寄生电容对存储器件性能如时延、功耗、噪声等的影响日渐突出 ,已成为不可忽视的重要因素 ,对互连寄生电容提取软件提出了紧迫的要求 .本文介绍一个基于直接边界元素法的精度高 ,速度快 ,并可适应复杂堆叠(stacked)电容器结构的互连寄生电容模拟软件 ,并通过实例计算 。

Si_3N_4/SiO_2叠层栅MOS电容抗辐照总剂量研究

本论文主要分析了Si3N4/SiO2叠层栅MOS电容总剂量效应,叠层栅MOS电容中SiO2为20nm,Si3N4厚度分别为40nm和110nm,通过辐照前后电容CV曲线的对比分析,发现CV曲线的正方向漂移主要是由于界面态电荷的作用,同时氧化物俘获电荷也起到一定的作用。同时也发现叠层栅中Si3N4越厚,将产生越多的界面态电荷和氧化物俘获电荷。

超级电容器组双向主动均衡系统的研究

介绍了一种采用反激式变换器技术的超级电容器组双向主动电压均衡系统。系统以单片机为控制核心,实时采集超级电容器组的单体电压,并根据单体电压数据驱动双向反激式变换器,在任一单节超级电容器与相邻的超级电容器组之间双向转移能量,实现双向主动均衡。实验结果表明,系统能够对超级电容器组进行有效的均衡,能量转移效率达到80%以上。

薄膜电容切片机中的凸轮设计

薄膜电容自动切片机是生产电容器的关键设备之一。该设备具有两个工位,适用于大尺寸环状电容母条的切割。两个工位能够连续自动执行全部电容的切割,赋能过程,并且可以实现左右两个工位同时切割不同的电容。主要对薄膜电容自动切片机中的凸轮设计及应用进行阐述。

兆瓦级全功率风电并网变流器功率组件设计

在考虑交流电流纹波的基础上,提出了一种估算精度高的功率损耗简单分析方法;直流电容温升与电容电流纹波密切相关,考虑功率组件间杂散参数对电容纹波电流分布的影响,提出了一种分析电容纹波电流的简单方法。最后,设计了包含功率器件、散热器、直流电容、电流传感器等器件的1 MW标准功率组件,并对所设计的功率组件进行了全面的测试。测试结果验证了所提出功率损耗估算方法和直流电容纹波分析方法的有效性,可满足兆瓦级全功率风电变流器的设计要求。

采用65nm工艺实现宽频带低相位噪声的LC-VCO

介绍了采用65 nm工艺实现宽频带和低相位噪声LC-VCO。利用相邻两层金属以及多层金属之间的寄生电容来实现堆积式MOM电容。开关阵列电容采用所述的堆积电容来实现,在实现宽频带调谐的基础上可减小VCO的调谐增益。在交叉耦合MOS管的漏极插入电阻来抑制有源器件中闪烁噪声,这种非谐振方式可保证闪烁噪声的抑制在宽频带范围内有效。压控振荡器采用65 nm CMOS工艺实现,测试得到的调谐频率范围为2.7 GHz 1.3 GHz;输出频率为1.3 GHz时的相位噪声为-124 d Bc/Hz@1 MHz;供电电压为1.2 V时,功耗为2.4 m W;相应的优值为-183 d Bc/Hz。

进口测厚仪高压源修复技术

本文介绍了 X 线测厚仪高压源的工作原理、常见故障以及采用国产元器件修复进口测厚仪高压源的具体方法。

叠层薄膜电容器精密切割技术

介绍了叠层薄膜电容器的生产工艺。以切割工序中直条母料切片机为例,讨论了提高切割精度的关键技术。通过保证母料送料精度和锯片切割精度,提高了切割精度。通过采用PPS润滑膜和对锯缝的合理设计,提高了切割端面质量。经过实际生产验证,达到了预期的目的。

模块化多电平变换器三种调制策略及电压平衡控制仿真与对比研究

模块化多电平变换器作为一种新型的多电平拓扑,因为适用于电压源换流型直流输电场合而得到了广泛研究。本文介绍了模块化多电平变换器的拓扑结构和工作原理,并对常用于模块化多电平变换器拓扑的载波移相、最近电平逼近和载波层叠调制策略以及相应的电容电压平衡算法进行了分析,并在PSCAD/EMTDC下搭建了31电平的模块化多电平变换器仿真模型,分别实现了三种调制策略及其电容电压平衡算法,比较了不同调制策略在电压谐波、电容电压平衡、开关频率等方面的表现,并给出了不同调制策略的特点。