功率MOS开关的高精度电流检测电路设计

随着军工设备、工业控制、智能汽车等领域的发展,功率MOS开关驱动器的需求量不断提升,其可靠性、安全性等性能要求也在逐步提高。为保证功率MOS管在安全电流下工作,设计了一款高精度高边电流检测电路。利用复合式斩波放大器,大幅降低失调电压对电流采样精度的影响,并保证电路系统有足够的响应速度。该电路采用CSMC 0.18μm高压BCD工艺进行设计,在添加10mV的输入失调电压后,测量精度依然可以达到99%,带宽达到3MHz。

双馈风电变流器单Chopper低电压穿越策略测试

低电压故障下的双馈风电机组(DFIG)常利用撬棒等硬件设备来泄放瞬间过高的转子电流,以保护变流器并实现低电压穿越(LVRT)。本文探讨了一种双馈风电变流器单Chopper低电压穿越策略的硬件设计和投切的控制算法,并在1.5 MW双馈风电变流器样机中按照国标要求进行了低电压穿越测试。结果表明,合适的单Chopper低穿组件设计配合合理的投切控制策略可以使双馈风电变流器具备完整的低穿能力,并且能大幅优化双馈变流器的低穿组件硬件成本。

开关磁阻电机低速运行无位置传感器检测方法

针对开关磁阻电机低速运行方法中的传统脉冲注入法只利用非导通相电流信息,存在导通区间受限和续流影响估计精度的问题。本文对低速控制策略与无位置检测原理进行研究,提出了一种双电流斩波限PWM滞环控制的三相电流斜率差值无位置传感器检测方案。所提方案在导通区采用双斩波限PWM滞环控制,使导通区电流斩波次数增加,能够改善低速运行时的性能,并提高电流斜率差值的计算精度。与传统非导通相电流比较方法只利用非导通相信息相比,该方案增加了导通相电流计算。在计算导通相电流斜率差值后,与两非导通相形成三相电流斜率差值,从而估计电机的实时位置信息。以三相12/8结构的电机进行了相关仿真和实验验证,实验结果表明,该方案能够有效解决传统方法存在的导通区间固定和实时角度计算受续流影响的问题。

一种71 dB动态范围的低噪声可编程增益放大器

介绍了一种采用0.18μm CMOS工艺制作的动态范围达71 dB、步长为1 dB的低噪声可编程增益放大器。为了克服传统的三运放仪表放大器共模输入范围受限的缺点,本设计采用了电流模架构,实现轨到轨的共模输入范围。内部运放采用斩波来减小其失调电压和低频1/f噪声。增益控制由粗调级和精调级两部分来实现,粗调级将电压信号转换为电流信号,精调级将电流信号恢复为电压信号,最终实现宽范围和高精度。仿真结果表明,该设计总共实现了-3 dB~68 dB的增益范围和1 dB的步长;在48 dB增益下1 Hz到100 kHz的等效输入噪声为3.573μV,1 kHz处CMRR和PSRR分别为118.9 dB和120.6 dB。

提高步进电机单端斩波驱动电源的性能

这里给出一种实用的单端步进电机驱动电源电路，它在设计及结构上比以往的同类驱动方案更合理。这里对其工作原理进行了分析，并进一步提出了实际设计中应注意的问题。此种驱动电源同样可以用在开关磁阻式电机中。

一种零电压零电流转移斩波电路

为实现一种结构简单,高效,高频,低电压应力,简单控制的软开关升压变换器,提出一种零电压零电流转移斩波电路,并以其在Boost变换器的应用为例分析了其工作原理、软开关实现条件以及该电路的设计方法。仿真和实验结果表明:通过采用两条辅助谐振网络实现了主、辅开关管的软开关;主开关管实现了零电压关断,开关管电压电流应力小;辅助开关管实现了零电流通断,特别适用于以IGBT作为开关器件的高电压大功率场合。该软开关设计思想可以推广到其它的基本斩波电路中。

软开关悬浮斩波器研究

传统型的两象限H桥悬浮斩波器具有结构简单、性能可靠的优点,但是它的开关损耗大,效率低,发热多,电磁干扰也很严重。随着电力电子技术的发展,有必要用新的技术改造传统型悬浮斩波器。本文介绍一种零转换软开关悬浮斩波器,它在悬浮算法上与传统型悬浮斩波器完全兼容,控制性能没有降低,而且实现了主开关管的零电压转换,开关管工作条件大为改善,正常悬浮时的效率提高到接近90%,电磁兼容性也显著改善。

斩控式交流调压器的几种新型拓扑

提出了几种斩控式交流调压器的新型拓扑 ,给出了开关规律 ,分析了单相buck型电路的工作模式 ,导出了输出与输入之间的关系 ,得出了系列结论。

磁悬浮列车的软开关悬浮斩波器研究

研究磁悬浮列车中基于AACC的软开关悬浮斩波器的优化设计问题。在分析电路工作原理的基础上,通过对谐振过程进行数学分析,表明该电路的谐振过程与外界条件无关,因而可减少谐振电路的设计约束;分析主开关管的开通时刻不准确对软开通效果的影响,提出采用检测方式来控制其开通时刻,并探讨具体方法。

斩波稳定型开关电容积分器的设计

利用斩波稳定技术,设计了一种用在Σ-Δ调制器中的低噪声全差分开关电容积分器,电路中的运算放大器采用套筒式共源共栅结构.详细分析了开关电容积分器中存在的非理想特性,同时讨论了斩波稳定的原理,在此基础上对积分器中的运算放大器、开关和电容进行了具体设计.经Cadence环境下的Spectre仿真验证,在3.3V电源电压下,运算放大器的单位增益带宽为110MHz,开环直流电压增益达76dB,积分器在14kHz处的等效输入噪声电压为0.2μV·Hz-1/2.

软开关技术在内反馈串级调速系统中的应用研究

文章将软开关技术应用于斩波式内反馈串级调速系统中,主要讨论其斩波部分的软开关技术。对内反馈电机的调速原理、硬开关和软开关的优缺点做了简单介绍。对移相全桥ZVZCSPWMDC-DC软开关变换器工作原理做了较详细的阐述,用Matlab/Simulink仿真软件对其工作特性进行了仿真分析,并进行了实验研究,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

开关磁阻电机的工作原理和调速性能

开关磁阻电机是上世纪80年代才发展起来的一种新型的机电一体化设备。文中介绍了其优良的特性和结构,如其简单坚固、低成本、高容错运行、低速高转矩、高能量密度和高温运行、调速范围宽、调速性能优异等,而且在整个调速范围内具有较高的效率,系统可靠性高,是当前研究和开发的热点之一。

两级串联式电光开关高压快脉冲源的研制

研制了一种纳秒级同步延时的两级串联式电光开关高压快脉冲源,它具有延时精度高且可调、稳定性好、体积小且成本低的优点。在开关器件两端并联一个高压大电流快速开关二极管,有效地抑制了高压快速放电瞬间引线电感引起的过冲及振荡;采用光电隔离器将低压延时电路与高压开关电路隔离,防止了高压脉冲对低压延时信号的干扰;高压脉冲高电平最大值为1200 V,下降沿约为9 ns,零电平宽度在200 ns～15μs之间可调,同时两路高压脉冲相对时间抖动小于1 ns;两级电光开关串联通过腔外光学斩波将连续激光转化成了双快沿脉冲,其上升沿和下降沿均在10 ns左右,重复频率和脉宽分别在1～10 kHz和10～100 ns内范围连续可调。

基于降压型交流斩波电路的正弦波恒流调光装置研究

现行机场调光电源以晶闸管相控调光方案为主,电网侧功率因数低、负载侧谐波含量丰富、对挂网设备造成严重干扰。采用交流斩波技术的正弦波恒流调光装置拓扑结构简单,工作效率高,易于实现功率单元模块化。本文对基于降压型交流斩波电路的正弦波恒流调光装置进行了研究,分析了交流斩波电路的缓冲器特性和滤波参数设计方法,应用了一种易于实现的双向开关可靠换流技术,大大简化了系统实现。本系统网侧功率因数高、负载谐波含量低,具有较高的实用价值。

四象限软开关悬浮斩波器研究

传统的H桥悬浮斩波器开关损耗高、效率低、发热量较大,并且存在较严重的电磁干扰。为改善传统悬浮斩波器开关管的工作状态,将软开关应用到四象限悬浮斩波器中,使开关管发热较低,进而能够稳定工作。介绍了一种零电压转换四象限软开关悬浮斩波器,通过谐振电路的作用使主开关管工作在零电压导通状态。试验表明,采用软开关技术的悬浮斩波器的其主开关管导通损耗、温升等均小于传统悬浮斩波器。

基于Cuk斩波电路的电池组均衡方法

电池均衡技术可有效减小锂电池组串联使用过程中的不一致性。基于此提出了一种使用Cuk斩波电路作为均衡器的新型均衡拓扑,该均衡拓扑使用双层开关选择均衡单体电池连接到Cuk均衡器,同时该均衡器采用零电压导通技术。均衡方案使用单层均衡器实现模组内部单体之间以及不同模组的单体之间均衡能量的同时转移。该均衡方案具有均衡电流连续且波动较小、均衡能量转移效率高等优点。对12节串联的锂电池组进行了充放电均衡实验以及静置均衡对比试验,实验结果表明,该方案可以有效减小单体电池间的不一致性,提升电池组的整体性能。

一种新型隔离式可调开关电源的设计

为拓展实现隔离式开关电源的新方法,总结了隔离式开关电源的特点,分析了降压型斩波电路与升压型斩波电路,并在斩波电路基础上,设计了一种新型隔离式可调开关电源,通过调节变压器输出级开关管的占空比实现电压可调,该隔离式开关电源并具有过载保护和短路保护功能。

连续激励斩光盘式调QCO_2脉冲激光器的研制

针对激光加工的特殊要求 ,研制出连续激励斩光盘式调 Q CO2脉冲激光器 ,获得了高重复频率、高峰值功率、短脉宽并具有较高的平均功率和较好模式的 CO2 调 Q脉冲输出 .

低损耗双零电流升压斩波器电路拓扑研究

提出一种双零电流开关 PWM升压斩波变换器电路 ,使得主开关和辅开关的开通和关断都在零电流条件下进行。与已有的双零电流转移电路方案相比 ,这种电路由于开关换相时附加的谐振次数最少 ,所以辅助换相时的附加通态损耗达到最小。理论分析和计算机仿真阐释了这一新型零电流 PWM升压斩波器电路。