基于dikson charge pump的voltage doubler设计

随着集成电路工艺的发展,电源电压不断降低,使得charge pump在芯片上的地位更加重要。传统的voltage doubler基于开关的实现方法,由于MOS管阈值电压的影响,使得voltagedoubler的输出电压与2VDD电平相差甚远。在分析dikson charge pump工作原理的基础上,提出了一种新型的基于dikson charge pump的voltage doubler,通过外加电容的方法,可以实现对diksoncharge pump的输出电压进行微调,从而得到所需要的2VDD的电平。采用smic0.35μm工艺仿真后发现当VDD=5V时,传统的voltage doubler输出电平为8.54V,而dikson voltage doubler的输出电平为理想的10V。

Fully Integrated High-Voltage Generators with Optimized Power Efficiency

This paper describes how the power efficiency of fully integrated Dickson charge pumps in high- voltage IC technologies can be improved considerably by implementing charge recycling techniques, by replacing the normal PN junction diodes by pulse-driven active diodes, and by choosing an appropriate advanced smart power IC technology. A detailed analysis reveals that the combination of these 3 methods more than doubles the power efficiency compared to traditional Dickson charge pump designs.

真空泵用屏蔽电机无传感器残压重投控制策略

针对真空干泵机组故障、生产工艺需要等原因影响真空设备产线在线运行时间的问题,研究真空干泵用屏蔽式感应电机带速重投策略,寻求重投的有利时刻以保证带速重投的成功,对电机断电后的转速和定子失电残压特性展开研究。为此,根据屏蔽感应电机空间向量模型,建立基于电压电流混合磁链观测的无速度传感器估算模型、推导电机断电期间的转速估算方法以及定子失电残压解析式。通过重点研究定子残压和虚拟重投电压间幅值特性和相角特性,确定控制系统的首次重投点和其次重投点。以4 kW真空干泵用屏蔽感应电机机组为例,通过模型仿真和失电残压实验验证了该控制方法在泵类工程中有较好的适用性和准确性,重投阶段的转速稳定时间为0.5 s以内,重投阶段的冲击电流平均减小59.18%。

电学计量中的量子标准与自然常数

介绍了库仑定律和安培定律在电学单位制中发挥的作用,依据机械功率与电功率等效的原理,选择电流单位安培(A)作为基本物理单位,并介绍了实用单位制和电学实物计量标准。阐述了三种电学计量的量子标准原理和溯源到自然常数的途径,分析了真空磁导率在安培定律公式中发挥的作用,探讨了电学量子三角形与欧姆定律兼容的问题。指出基本电荷量常数不是简单地从约瑟夫森常数K_(J-90)和冯·克里青常数R_(H-90)推导而来,而是由精细结构常数公式计算出来的,能量守恒原理是单位制中的第一性原理,是力学和电学计量单位的纽带。提出量子点之间的位移电流对单电子隧道泵有一定的影响,真空磁导率不再是理想的常数,真空磁导率的变化将成为后来理论界研究的重点。

计及静态电压稳定约束的最少发电机优化调度方法

电压稳定控制中的控制数量多,且紧急状态时要求控制措施快速响应。构建一种以最少发电机调整数量为目标的优化调度数学模型,该模型为包含离散变量和连续变量的非线性混合整数规划问题,为快速获得高质量的可行解,提出一种由快速筛选和模型转化组成的阶段式求解方法。利用负荷裕度对发电机有功出力的灵敏度快速筛选出可提高负荷裕度的发电机集合,缩小离散变量的搜索范围;将原问题转化为混合整数线性规划子问题以及非线性规划子问题进行交替求解,得到需要调整的发电机数量及其出力。通过IEEE 118和IEEE 300节点系统进行测试,结果表明所提控制模型和求解方法可有效提高电力系统负荷裕度,减少可行解中包含的发电机调整数量,与分支定界法的对比验证了所提求解方法的快速性和有效性。

特种汽车离合主泵无法建压故障的分析

针对某特种汽车离合主泵无法建压的故障,对活塞卡滞、油孔堵塞、主皮圈密封失效、管道损伤或膨胀、管道接口密封不良、离合系统正向排气不适用等问题进行逐一排查,从而得到离合主泵无法建压问题的主要原因。针对故障原因,制订了相应的解决措施。

基于电荷泵的倍增/反向双输出电压转换设计与实现

为了解决目前基于电荷泵的开关电容电压转换芯片功能较为单一的问题,基于Dickson经典电荷泵结构,匹配四路双极型晶体管开关同时实现对输入电压的倍增输出以及倍增后的电压反向。四路二极管充作开关来使用,在降低开关器件导通电压的同时简化了开关电路,缩小了电路的尺寸,并降低了电路的功耗。基于国内某工艺线的40 V互补双极型工艺,设计并制作了带正/负两路输出的开关电容电荷泵电压转换器芯片电路。流片测试结果表明:当电源电压为4 V(负载电流为0 mA、+10 mA)、5 V(负载电流为±10 mA)、9 V(负载电流为+10 mA)、10 V(负载电流为-10 mA)以及11 V(空载)时,输出电压均满足设计指标。

适用于Flash型FPGA的宽范围输出负压电荷泵设计

在Flash型FPGA的编程、擦除和回读检验等操作中,需要对Flash单元提供不同的正负高压偏置。提出一种适用于Flash型FPGA的负压电荷泵,该电荷泵采用三阱Flash工艺,消除了衬偏效应和衬底漏电的影响。电荷泵主体采用双支路并联结构,级数为6级。通过参考电压产生电路提供不同的输入参考电压,并结合电荷泵控制系统,可以实现电荷泵输出电压的自由调节,满足Flash型FPGA编程、擦除的负压要求。基于0.13μm Flash工艺对电荷泵进行设计及流片,在200 pF负载电容下,实测得到-5.5 V输出的建立时间仅为8μs,输出纹波为72 mV,-17.5 V输出的建立时间为30μs,输出纹波仅为56 mV,满足Flash型FPGA操作要求。

高压水泵驱动电机绝缘特性在线监测技术的研究与实现

泵站电机投运前需对其绝缘电阻进行测量以确定其是否满足规程要求。当前绝缘电阻的测量主要采用兆欧表人工手摇检测,检测操作繁琐,费时费力。为了实现电机绕组绝缘特性的快速检测,设计了一种在线监测装置。该装置利用高压模块产生DC 2500 V电压,利用采样模块和档位控制单元实现了被测电阻在1~10000 MΩ时档位的自动切换,利用时间常数法测量出电机对地分布电容值。对比测试表明电机绝缘特性在线监测装置在全量程范围内电阻测量精度可达±5%,同时具备吸收比、极化指数及分布电容等参数的测量功能,满足电机绝缘特性测试要求。

基于电荷泵DC-DC转换器的开关电源设计

设计了一种成本较低,效率较高的基于电荷泵与Boost升压电路的开关电源,作用于对正负双电源运放供电。利用Boost模块将3~4.5 V的输入电压升压至稳定的5.5 V电压,并通过电荷泵负压电路、电荷泵倍压电路与TL431串联稳压电路将5.5 V的电压转化为±5 V的输出电压为运放进行供电。通过仿真软件对电路进行仿真搭建,并对重要节点与输出电压电流的仿真波形进行分析,确保在3~4.5 V的DC输入电压范围内,提供较为稳定的、输出电压纹波在2%以内的±5 V输出电压。

基于Charge Pump技术的低压高频Antiringing MOS开关驱动电路

本文给出了一种基于Charge Pump适用于低压高频Antiringing MOS开关的驱动电路。该驱动电路工作电压最低可达1.8V,工作频率最高达5MHz。文章从Charge Pump及Antiringing的基本原理出发详细介绍了此驱动电路设计思想,并且给出最终设计电路。该电路基于Samsung 0.65-μm BiCMOS工艺设计,经过HSPICE仿真验证。

生态景观低压直流水泵配电设计研究

在现代社会中,低压直流水泵在生态景观领域发挥着重要作用。生态景观的设计旨在创造一个自然宜人的环境,水泵作为供水资源的一种方式,其配电设计对于保证景观作为供水方式的正常运行和维护至关重要。但是,目前仍然存在一些问题和挑战,例如高能耗、环境影响等。因此,有必要对生态景观中低压直流水泵的配电系统进行深入的研究和探讨。

海洋石油开采中钻井泵变频调速修正控制方法

海洋石油钻井泵目前广泛使用的是三缸单作用往复泵(简称三缸泵)。三缸泵虽然在压力和流量上基本满足现代海洋石油开采的需要,但是其采用曲柄连杆机构驱动,存在重量大、流量波动大、效率低、功能部件寿命短等缺点,通常采用恒定转速运行,无法根据实际工况需求进行调整,容易导致频率控制失稳。为此,提出一种海洋石油钻井泵自动变频调试方法。通过对钻井泵提升过程的转速变化进行分析,建立矢量分析数据,以判断变频控制要素。根据石油钻井泵电机的额定输出功率来确定最大消耗功率频率,通过匹配电机功率和泵轴功率的关系来调节变频控制要素,以实现频率最大化。利用相似定律和经验值估算法进行频率变化修正,确保钻机在最佳频率范围内运行。实验结果表明:所提方法能够有效实现钻井泵的变频调速,保证海洋石油钻井作业的稳定运行。

基于改进NSGA-Ⅲ算法的抽油机井群控变频启动技术

为提升抽油机井群控变频启动运行的安全性,增加抽油机井的抽油量,研究基于改进NSGA-Ⅲ算法的抽油机井群控变频启动技术,降低变频启动的电压偏差,通过分析抽油机井群控变频启动条件,明确降低抽油机井群控变频电机与供电管网的电压偏差可以降低变频启动时的冲击电流,提升变频启动运行的安全性。以最小电压偏差与最大抽油量为目标函数,建立抽油机井群控变频电机启动转速确定模型;在NSGA-Ⅲ算法引入参考点选择策略,得到改进的NSGA-Ⅲ算法;用改进NSGA-Ⅲ算法求解转速确定模型,得到最小电压偏差与最大抽油量对应的变频电机启动转速;根据合闸时刻变频电机的相角差,得到变频电机合闸指令,并按照确定的转速启动抽油机井群控变频电机。实验证明:该技术可有效求解抽油机井群控变频电机转速确定模型,且反转世代距离较小、超体积较大,即该技术的收敛性与分布性较优;该技术可有效启动抽油机井群控变频电机,平均抽油量15.8 t/d,最大电压偏差260 V(DC)。

采用AC0.69k V为市域线远距离低压电动机配电的应用研究

分析了市域线区间内电动机负荷采用AC 0.69 kV(660 V)供电的可行性与经济性。AC 0.69 k V(660 V)为规范规定的标准电压,低压相关元器件均可在0.69 kV系统中正常运行,其实际运用案例在我国工业领域已数不胜数。研究表明,AC 0.69 kV应用于市域线电动机配电领域是可行的;可选择合适的负荷,由AC 0.69 kV供电,其他负荷的配电方案可按常规的AC 0.4 kV方式供电,2种方案可并行;各市域线项目应根据工程投资估算确定远距离电机配电方案。当负荷的距离及容量合理时,AC 0.69 kV可显著减少工程的总投资。

抽水蓄能发电电动机线棒表面电位分布特性研究

通过对抽蓄机组的重要性以及抽蓄机组国内研究现状分析,结合传统发电机线棒表面电位研究成果,本文采用有限元对抽蓄线棒进行建模,仿真分析不同电压幅值、频率、防晕长度、主绝缘厚度等对抽蓄线棒表面电位的影响,为验证仿真计算的准确性,采用表面电位测量系统对不同电压下线棒表面电位进行了测量。结果表明线棒低阻防晕层(未与铁心直接接触区域)表面电位随电压呈线性变化;表面电位随频率的增加而增大;随着低阻防晕长度的增加,防晕末端的电位较高,可能导致低阻防晕层过热;表面电位随主绝缘厚度的增加而降低。相关结果为抽蓄线棒绝缘优化设计提供理论参考。

高压变频器在华电邹县发电厂的应用

本文介绍了新风光高压变频器在华电邹县电厂的应用,在了解浆液循环泵工艺的基础上,通过变频对原工频系统的改造,说明了变频器在软启动、改善生产工艺及节能方面的巨大优势,阐明了变频器在这方面的应用前景。

一种使Charge-pump的输出电压稳定的时钟电路

随着工艺的提高和电源电压的降低,需要能够在低电压下工作的电路。该文介绍了一种能在1.8V电压下工作的时钟产生器。它的频率随着电源电压的增大而减小,随着温度的升高而增大,并能抑制制程的偏差对频率产生的影响。从而使Charge-pump的输出电压稳定。

面向FLASH存储器应用的电压自举电荷泵电路设计

基于SMIC 0.18μm 1P6M工艺,设计出一款面向FLASH存储器应用需求的开环电荷泵升压电路。该电路主要由振荡电路、分频电路、非交叠时序电路、电荷泵和高压选择电路组成。为实现电荷泵电压的自举,本设计采用高电压选择电路和开环无反馈结构电荷泵,通过调整电容比值,满足不同的输出升压需求。仿真结果表明,在电源电压为1.8 V、内部开关时钟频率为50 kHz、带载为5 mA的条件下,电荷泵的输出电压为3.3 V,纹波仅为10 mV,升压效率高达96%。与其他电荷泵相比,本设计提高了输出效率,可满足不同输出升压的需求。

太浦河泵站高压真空断路器拒分闸故障的分析与处置

文章以太浦河泵站为例,针对水泵机组6kV高压真空断路器出现的拒分闸故障现象,从机械结构与电气控制两方面分析了断路器拒分闸故障产生的原因及危害,根据实际情况提出了应急处置和检修处置措施,并提出了巩固措施以杜绝类似故障的再次发生。