基于反向并联二极管对的D波段次谐波混频器

设计并制作了一个D波段次谐波混频器。该混频器使用VDI公司反向并联肖特基二极管对,安装在50μm厚的石英基片悬置微带上。通过HFSS和ADS的联合设计仿真,混频器在射频频率141～158GHz频段内变频损耗低于10dB,在149 GHz处获得最佳变频损耗7.8dB。最后加工了实物并进行了测试,结果显示,在138～155GHz范围内,变频损耗基本小于20dB,带内最低损耗在10dB左右。该混频器具有结构简单,容易制造,变频损耗低等优点。

零电压零电流转换软开关技术中二极管反向恢复的影响

采用谐振极型零电压零电流软开关技术(zero-voltage/zero-current transition,ZVZCT)旨在消除功率器件的开关损耗,但实际上在软开关谐振换流过程中会引入多次额外的二极管反向恢复过程,产生额外的损耗。由于软开关换流过程中的特殊性,采用一般的方法难以对反向恢复过程中的损耗进行评估和计算,给ZVZCT软开关设计带来了困难。该文在考虑二极管反向恢复过程的基础上,详细介绍了ZVZCT软开关技术的换流过程。通过引入二极管载流子寿命以及电荷控制方程,提出了一种适用于软开关换流条件下的二极管反向恢复损耗模型。最后,通过软开关组件的双脉冲实验验证了该二极管反向恢复损耗模型的正确性。研究表明,采用ZVZCT技术的软开关设备的开关损耗与开关器件的二极管反向恢复特性直接相关。

串联谐振式DC-DC变换器中二极管反向恢复电流的限制

介绍了串联谐振式DC-DC变换器的基本工作原理。指出了二极管反向恢复过程对变换器的影响及对策。

光伏组件单二极管模型的新型曲线拟合算法

针对光伏组件单二极管模型的非线性隐式超越方程特性,提出了一种改进的曲线拟合算法,通过调整模型中二极管反向饱和电流的求解形式,并应用高斯-牛顿法进行参数迭代,有效提升了模型的仿真精度和计算速度。通过与经典算例的结果对比分析,验证了所提出的算法在提高仿真精度和改善收敛性方面的显著优势,为光伏发电系统设计和性能评估提供了有力的技术支持。

三电平移相全桥变换器整流二极管RC吸收参数多目标优化设计

传统的整流二极管RC吸收参数设计基于谐振等效电路,不能精确刻画二极管反向恢复过程,RC参数难以优化。为此,基于大功率PIN二极管集总电荷模型,采用多目标优化设计RC吸收电路参数。首先,根据三电平移相全桥变换器拓扑结构及调制方式,分析了RC参数对整流二极管反向电压尖峰的影响规律。其次,基于大功率PIN二极管的集总电荷模型对理论分析进行了仿真验证。然后,采用多目标优化设计RC吸收电路。最后,实验结果验证了最优RC参数抑制整流二极管反向电压尖峰的有效性。

二极管的检测

本文通过用万用表检测其正、反向电阻值,可以判别出二极管的电极,还可估测出二极管是否损坏。

高本振中频隔离超宽带混频芯片设计

超宽带谐波混频器一般采用本振中频双工器,从本振通路引出中频信号。但是当本振频率和中频频率相近或者重叠时,难以实现本振到中频高隔离。本文采用了不同于常用谐波混频器结构,用射频中频双工器替代了本振中频双工器,从射频通路引出中频信号,设计了30~110 GHz 4次谐波混频芯片,并进行了封装实验测试。经测试,4次谐波混频器射频频率30~110 GHz,中频频率1 GHz的变频损耗小于25 dB,DC-15 GHz本振和中频端口间的隔离度可达30 dB,固定本振时中频频率DC-7 GHz变频损耗小于28 dB。因此,本设计可有效隔离频率相近的本振和中频信号,为拓宽中频带宽提供可能。

星载220 GHz分谐波混频器设计

为满足星载辐射计系统应用,提出了一款220 GHz次谐波混频器。基于平面GaAs肖特基二极管3D电磁模型,混频器电路和结构优化设计采用HFSS和ADS联合仿真实现。通过在50μm厚的石英基板上倒装反向并联二极管对以及采用纳米银胶将基板粘接在硅铝波导腔的工艺方式,设计并加工实现了一款210~240 GHz分谐波混频器,单边带最小变频损耗仿真结果为7.33 dB,实测变频损耗优于9.6 dB。按照某卫星规定的各项环境试验条件验证其在不同环境条件下的性能,结果证明该混频器试验前后一致性较好。

混合式直流断路器子模块杂散电感对子模块电压的影响

分析了混合型直流断路器转移支路的电气结构,建立了直流断路器分断试验PSCAD仿真模型。在通态和断态情况下,分别分析了转移支路子模块杂散电感对子模块暂态电压的影响,并提出了降低子模块电压的措施。研究为混合型直流断路器的研制提供了指导。

针对车载24V系统抛负载瞬态现象的过压保护电路设计

针对体现车载24V系统抛负载瞬态现象的测试波形,从能量吸收角度,根据测试波形的不同参数配置设计了电子设备电源输入端口过压保护电路中的关键器件,以确保电子设备的可靠运行。试验结果表明,该方法能有效指导过压保护电路的设计。

基于石英基片的二毫米波段二次谐波混频器设计和研制

介绍了一种基于石英基片的2mm波段二次谐波混频器.阐述了谐波混频器的基本原理,建立了混频二极管对结构的高频模型,并用全波分析软件对整个电路进行了仿真优化.实测得到射频信号在116～120GHz范围内,当本振频率为59GHz、功率为7～14dBm时,最低变频损耗为17dB,最高变频损耗为20dB.混频器的P1dB为1dBm,各端口隔离度均优于20dB.研制的集成2mm波段二次谐波混频器实测结果与设计结果吻合较好.

220 GHz分谐波混频器研究

频率在0.1～10 THz范围内的太赫兹电磁波,因其所具有的特殊性质近年来受到了广泛的关注。该文介绍了一种太赫兹频段内220 GHz基于肖特基势垒二极管的分谐波混频器设计。利用CAD技术对反向并联二极管对的阻抗频率特性进行分析,并在该基础上通过HFSS和ADS软件的联合仿真,对混频器性能进行优化。最后,对该混频器进行加工和测试,结果表明,在210～230 GHz频带范围内,变频损耗小于10 dB。

一族非隔离双向直流变换器

提出一族基于反向耦合电感的非隔离双向直流变换器(bi-directional DC converter,BDC),通过引入反向耦合电感,利用电感感应电势阻断不工作MOSFET的体二极管,消除了传统双向变换器中开关管寄生体二极管的反向恢复问题;通过反向耦合电感与滤波电感等效电路的分析,将反向耦合电感与滤波电感用一个同向耦合电感代替,提出一族基于PCI的非隔离双向直流变换器。所提出的变换器控制与传统单向变换器相同,不需要专门的软启动电路,兼顾了较高变换效率、控制简单和高可靠性。给出拓扑推演过程,详细分析拓扑工作原理,并通过实验验证理论分析的正确性。

一种新型无桥Boost PFC电路

提出了一种新型无桥Boost PFC电路,该电路通过在2nd Dual Boost PFC(2ndDBPFC)的基础上增加两条耦合支路来实现升压二极管的自然关断和开关管的ZCS,大幅度提高了整机的效率。本文详细分析了该变换器的工作原理,讨论了实现开关管ZCS和升压二极管自然关断的条件,一台300W的实验样机验证了理论分析的正确性。由于DB PFC的输入母线直接与电感相连,导致很大的EMI,本文的新型无桥Boost PFC电路很好地解决了EMI的难题,Saber仿真结果表明该电路与传统Boost PFC电路的共模干扰几乎相等。

三相电压型ZCT PWM变换器的效率分析与实验研究

对一种应用于三相电压型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)变流器的零电流开关(zero current transition,ZCT)软开关技术进行深入理论分析,通过数学推导和实验验证指出,由于功率器件二极管反向恢复和结电容的影响,理想的软开关过程很难实现,特别是在大功率应用场合。研究表明,虽然采用此ZCT软开关技术可减小主开关管的部分开关损耗,但却引入了多个二极管的反向恢复,总体效率能否提高与功率器件二极管反向恢复电荷和结电容大小有关。

基于分立器件和石英基片的0.68 THz和1.00 THz三倍频器（英文）

介绍了基于反向平衡式二极管和石英基片完成,而非集成电路的0. 68 THz和1. 00 THz频段平衡式三倍频.此项工作提高了二极管等效电路模型,该二极管模型不仅包括I/V和C/V,同时还加入了等离子体共振和趋肤效应,将薄膜电路减薄至15μm,机械加工精度提高至3μm内,使工作频率提高至1. 2 THz.通过场路协同仿真,利用高精度太赫兹装配工艺,最终实现工作频率为0. 68 THz和倍频效率为1%的三倍频器,工作频率为1. 00 THz和倍频效率为0. 6%的三倍频器,输出相对带宽均大于10%.

基于Z网络的升降压DC/DC变换器

基本的非隔离型升降压电路存在由二极管反向恢复带来的短路环问题.设计了一种基于Z网络的升降压DC/DC变换器,从电路结构上避免了短路环的存在,分析了Z网络和变换器的初始态阶跃响应,并设计了预充电电路,消除了变换器启动时的电压和电流尖峰,讨论了工作在电感电流连续模式(CCM,Current Continuous Mode)下的3种开关模态并分析了其工作原理,依照效率最优原则对升压和降压模式的开关模态进行简化,从而优化了变换器的控制方法,提出了一种通过合理选择电感电流纹波系数确保变换器工作在CCM模式下的方法,给出了各元器件的设计规则,并通过仿真和实验加以验证,结果与理论分析相吻合.

PWM控制LLC谐振变换器一种常见MOSFET失效分析及对策

在宽范围输出电压及负载变化范围较大的应用场合,LLC谐振变换拓扑的高频区不单调现象及考虑过高开关频率的限制,单纯的调频控制难以满足要求,业界常用的解决方案是在PFM基础上引入PWM控制。这种混合控制模式的LLC电路在PWM工作模态特定条件下桥式电路出现的"上管MOSFET体二极管反向恢复、下管开通"的瞬时直通现象将引起MOSFET电压电流应力超标而失效。分析了失效模式机理、提出了解决方案并进行了实验验证。

汽轮机组监测仪表抗干扰分析与处理

文章简单介绍了唐山三友化工股份有限公司热电分公司TSI系统在热电联产项目的应用情况,通过分析TSI结构及测量原理,提出适用于TSI系统的抗干扰措施,为集团其他公司出现类似故障的分析及处理提供参考。

340GHz四次谐波混频器的研制

太赫兹波是电磁波谱中最后一个未被全面研究开发的频率窗口,它的开发和利用具有重大的科学价值。介绍了一种太赫兹频段内340GHz基于肖特基势垒二极管的四次谐波混频器设计。应用高频场仿真软件(HFSS)以及谐波平衡仿真软件(ADS),对反向并联二极管对进行3D建模及阻抗频率特性分析,并在此基础上对混频器进行优化。最后,对该混频器进行加工和测试,结果表明,在327~343GHz频带范围内,变频损耗小于15dB,最优值为12.7dB。