新型同步开关磁阻电机无位置传感器控制

结合开关磁阻电机与同步磁阻电机的优势,提出了一种同步开关磁阻电机(SSRM)。使用高频注入法实现无位置传感器控制,SSRM交叉饱和现象严重,传统的高频注入法因忽略了局部磁饱和而产生较大的转子位置估计误差。提出一种交叉饱和电感补偿算法,通过有限元仿真获得不同电流下的电感参数,引入交叉饱和系数,对高频q轴电流分量进行补偿,修正局部磁饱和引起的d轴位置观测误差,通过实验验证了该无传感器控制方法的有效性。

一种基于0.18μm的同步开关输出噪声模型和仿真方法

0.18μm下,同步开关输出噪声是影响信号完整性的主要噪声之一,较大的噪声有可能导致数字系统中元件的误动。本文首先简要介绍了同步开关输出噪声的产生和特点,然后给出了一种建立仿真模型和仿真的方法,这种方法快速简便而且结果精确。最后根据仿真的结果得到了一些减小同步开关输出噪声的方案。

抑制同步开关噪声的新颖电磁带隙结构

为了抑制印刷电路板的同步开关噪声(SSN),提出了一种新型二维电磁带隙结构.基于金属折线增强相邻单位晶格间的电感,采用折线与含有缝隙的正方形金属贴片桥接构建单位晶格,实现新型电磁带隙结构设计.应用HFSS软件仿真分析电磁带隙结构,结果表明:与相同参数的L形桥接电磁带隙结构比较,抑制深度为-30dB时,阻带带宽为0.45～5.3GHz,相对带宽提高了约15%,阻带下限截止频率下降了150MHz.测量结果与仿真结果吻合,能够全向抑制电源平面上的SSN,同时采用差分线对传输信号时,对信号完整性造成的影响较小.

Boost变换器断续导通模式的PSM同步开关映射模型

平均法是分析各种PWM模式DC/DC变换器的基础,其缺点是各种非线性信息遗失在平均过程中,因此研究PWM变换器非线性现象需要建立正确的离散映射模型。跨周调制(PSM)作为一种新的调制模式,具有响应速度快,轻负载转换效率高等优点,已在小功率单片IC中得到广泛应用,但PSM模式的非线性离散映射模型未见报道。该文建立断续导通模式(DCM)Boost变换器的同步开关映射模型,并根据该模型详细分析PSM调制的非线性现象。研究表明PSM调制模式下,参数的变化引起系统的输出在定常解和周期解之间变化,变化呈现无序性,但系统一直保持稳定的输出,说明PSM具有较强的鲁棒性;最后将PSM的非线性现象与PWM的分叉与混沌现象进行比较,对产生二者区别的原因给出了合理的解释。

一种自感知型电感同步开关能量采集电路

电感同步开关能量采集(SSHI)电路可显著提高压电式振动能量采集装置的工作效率,然而其开关控制需要外接传感器和控制器。为此,文中提出了一种自感知电感同步开关能量采集电路(SS-SSHI),可完全不依赖外部检测和控制设备,仅通过模拟电路即可自动实现SSHI电路开关的自动开闭和电压翻转。本文阐述了SS-SSHI电路的工作原理,分析了SS-SSHI电路工作状态及功率变化。理论和实验研究表明使用SS-SSHI电路能够显著的提高能量采集效率,相比于标准能量采集电路(SEH),最大输出功率可提高99.23%。

补偿电容器组同步开关控制器的研制

介绍了新研制的中压补偿电容器组同步开关控制器的工作原理和基本结构,该控制器将控制和驱动永磁机构,以实现开关的选相合、分闸,从而有效地抑制投切并联电容器组时引起的过电压及涌流。

一种无源同步开关压电能量收集电路研究

在压电能量收集接口电路中,并联开关同步电感电路在开关断开后电感上所剩余磁能并未得到有效利用。为了克服上述问题,提出一种改进的并联同步开关电感电路,以倍压整流电路取代并联同步开关电感电路中的全桥整流电路,一方面减少整流电路耗能,另一方面在开关过程中构建新的振荡回路,将电感上存储磁能转化成电能传递至负载。再利用无源峰值检测开关电路,降低开关控制电路耗能。仿真及实验结果表明,该电路输出功率为传统并联同步开关电感电路输出功率的130%、为经典电路输出功率的9.6倍。同时,该电路中开关电路耗能仅占所采集能量的12%,可以实现能量自给。

自供电式并联电感同步开关压电能量收集电路实现方法研究

针对并联电感同步开关(SSHI)压电能量收集电路在实际中不易实现,需要外接电源等问题,在通过ANSYS的谐响应分析和静态分析求解出压电能量收集器自由电容的基础上,设计一种由能量收集部分、同步开关控制电压生成部分和直流供电部分组成的自供电式SSHI电路:采用二阶R-C移向电路,过零比较器和异或门电路产生的输出电压来控制双向开关适时闭合,运用全桥整流(AC-DC)能量收集电路为所用的低功耗电子器件供电。通过实验成功实现了SSHI压电能量收集电路的功能,有效地提高了能量收集效率,为SSHI能量收集电路在实际中的应用提供一种新的、易于实现的方法。

高速PCB上同步开关噪声抑制的多级电容法

基于微波网络理论,研究了同步开关噪声的传播与抑制,提出了一种新的抑制噪声传播的多级电容法,研究表明该方法采用多列分布电容和增大噪声路径传输损耗能够有效地抑制噪声的传播,提高电容噪声抑制的效率。通过FDTD仿真和测试结果验证了该方法的有效性,并给出了多级电容法抑制噪声的应用规则。

峰值电流控制同步开关变换器的分岔控制研究

峰值电流控制同步开关变换器因其优良的性能在工业界获得了广泛的应用。该文建立了峰值电流控制同步开关Boost变换器的离散迭代映射模型,导出了系统首次分岔点和受控电压源强度之间的关系。研究结果表明,受控电压源强度的增加可以影响系统的分岔与混沌状态,实现系统周期轨道的移动。最后通过电路仿真和实验研究验证了通过改变受控电压源的强度可以改变同步开关Boost变换器的稳定性。

电网高速数据采集系统板级同步开关噪声抑制研究

结合电网高速数据采集系统的特点,通过对同步开关噪声的分析,给出了板级降噪方案,利用SIwave仿真工具,研究了模数混合系统的平面分割方案,并设计分析了典型的电磁带隙结构。研究表明合理的器件布局和平面分割可有效抑制平面间的干扰,电磁带隙结构可有效抑制高频段同步开关噪声,并可通过调整单元格尺寸、数量、间距及板厚等来调整截止频率范围和隔离度。最后将系统级和板级噪声抑制措施应用到高速采集板卡,仿真结果满足电源完整性的需求,设计过程有利于初期发现和解决问题,增强系统稳定性,为电力系统监控装置提供坚实的基础。

高速印刷电路板中电磁带隙结构的同步开关噪声抑制和传输特性分析

该文从频域和时域两方面对一种正六边形贴片的电磁带隙(EBG)结构进行了特性分析和研究。利用等效电路理论分析和研究了贴片边长、贴片间距和过孔半径对该结构的带隙和传输特性的各自不同的影响,得到并验证了准确估算不同贴片边长带隙的上、下限频率和带宽的数学表达式。研究表明可以通过贴片间距来改变带宽,但不影响带隙左侧特性,过孔半径的缩小会导致带隙左移并变窄。最终分析了以EBG结构为返回路径的信号线的时域特性,实验证明EBG结构的周期越小,信号的传输质量越差。

一种适用于同步开关噪声抑制的共面电磁带隙新结构

该文根据电磁带隙结构的带隙形成机理及共面电磁带隙结构等效电路分析模型,通过引入新型的C-型桥接连线及开槽设计,提出了一种适用于高速电路同步开关噪声(SSN)抑制的带有狭缝的共面C-型桥电磁带隙(CBS-EBG)结构。实测结果表明,在抑制深度为-40 d B时,阻带范围为296 MHz^15 GHz,与LBS-EBG结构相比,在保持高频段SSN抑制性能的同时,阻带下限截止频率由432 MHz下降至296 MHz,有效降低了带隙中心频率。研究了局部拓扑下的信号传输特性,结果表明,当采用局部拓扑并选择合适的走线策略时,该结构在保持良好的SSN抑制性能的同时,能够实现较好的信号完整性。

电磁带隙结构在同步开关噪声抑制中的应用分析

随着数字电路的噪声容限和时序容限不断减小,电源地平面上的同步开关噪声(SSN)成为高速设计的主要瓶颈之一。而现有抑制SSN的方法存在各自的不足,因而提出采用电磁带隙结构(EBG)设计来抑制SSN,软件仿真证明该方法是有效的。基于对多种不同结构EBG的研究,给出了EBG的设计思路和最新发展趋势,为今后的实际应用研究提供一定的参考与指导。

一种抑制同步开关噪声的超宽带电磁带隙结构

针对谐振电磁带隙(Electromagnetic Band Gap,EBG)结构带宽比较窄的问题,通过研究EBG的等效电路模型,提出了一种新颖的垂直级联型EBG结构.同时使用Ansoft HFSS软件对所设计的结构进行仿真分析及验证.仿真结果表明:新结构在抑制深度为-40dB时,阻带范围为0.75～15.7GHz,具有14.95GHz噪声抑制的超带宽特性.与同尺寸的传统单过孔Mushroom EBG结构相比,带宽增加3.65GHz,相对带宽提高32.3%.新结构为改善EBG结构抑制噪声带宽提供一种理论参考的新方法.

改进时频域混合方法分析电源分配网络同步开关噪声

对时频域混合方法加以改进用于分析电源分配网络同步开关噪声.引入修正Gram-Schmidt正交化方法实现矩阵的正交三角分解,以解决有理函数逼近构建时域宏模型中存在的病态条件数问题;同时提出一种结构简单的等效电路模型用于HSPICE电路仿真.计算实例验证了该方法的有效性.

基于IBIS模型的CMOS电路同步开关噪声的计算和优化

基于高速数字 I/O缓冲器瞬态行为模型计算并优化了 CMOS集成电路的同步开关噪声(SSN) .简述了用 IBIS(I/O Buffer Information Specification)数据文件构造高速数字 I/O缓冲器的瞬态行为模型的推导过程 ,利用序列二次规划法 (SQP)对 CMOS电路的寄生参数和传输线的主要物理参数进行了优化分析 ,减小了 CMOS电路的 SSN.

高速多芯片组件同步开关噪声的二维特征法全波分析

高速多芯片组件(MCM)广泛用于高复杂度的系统中,而其中的同步开关噪声(Simultaneous Switching Noise)是影响系统功能的重要因素.本文采用二维电磁模型模拟MCM电源、接地板同步开关噪声;文中提出一种新的时域电磁问题的数值方法—特征法,并用于求解上述问题,所得结果与FD-TD计算的结果和文献报道一致.

高速数字I/O缓冲器瞬态行为建模及其在同步开关噪声分析中的应用

本文阐述了从最新版本的IBIS(I/OBufferInformationSpecification)建模数据中构造高速数字I/O缓冲器的瞬态行为模型的推导过程 ,获得了建模所需要的充分条件 .与相应的晶体管级模型 (SPICE模型 )相比 ,该方法在获得了更高仿真精度的同时 ,提高了具有大量同步开关器件芯片互连的仿真速度 .采用这些模型有效地分析了多芯片互连非线性电路中的同步开关噪声 。

高速芯片封装结构的同步开关噪声分析及抑制

基于 BIS模型 ,提出了一种新颖、简单地估算高速芯片封装结构同步开关噪声 (SSN)的方法 .通过与电路模拟方法的比较 ,表明了该方法的有效性 .基于对多种抑制封装结构 SSN措施的分析与讨论 ,给出了低 SSN的高速封装结构设计原则 .