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。

并联电感同步开关压电能量采集电路研究

介绍了基于压电效应的标准能量采集电路,在此基础上设计了并联电感同步开关能量采集电路,通过理论分析和计算,建立了该电路的输出功率数学模型。通过ANSYS压电耦合分析及MULTISIM(电路仿真软件)电路仿真,得到并联电感同步开关能量采集电路比标准能量采集电路的输出电压高出1倍,输出功率高出400%。

并联电感电路的暂态过程分析

理想电感元件并联电路,其稳态建立非常迅速,分流关系与其电痞量成反比关系,对于实际电感元件,由于损耗电阻存在,暂态过程很复杂,本文就并联电感电路的暂态过程加以分析。 图中R是电流源内阻,r1,r2为L1,L2损耗电阻。

基于电感并联峰化的宽带CMOS跨阻前置放大器

提出了一种基于TSMC0.18μm CMOS工艺的低噪声、低功耗的10Gb/s光通信接收机跨阻前置放大器(TIA)的设计。该TIA电路采用具有低输入阻抗的RGC(regulated cascode)结构作为输入级。同时,采用电感并联峰化和容性退化技术扩展TIA电路的带宽。当光电二极管电容为250fF时,该电路的-3dB带宽为9.2GHz,跨阻增益为57.6dBΩ,平均等效输入噪声电流谱密度约为16.5pA/(Hz)(1/2)(0～10GHz),电路的群时延为±20ps。在1.8V单电源供电时,功耗为26mV。

一种新型串联电感并联调谐DE^(-1)类功率放大器

提出了一种新型串联电感并联调谐DE^(-1)类功率放大器,利用零电流转换(ZCS)和零电流斜率转换(ZCSS)条件对电路进行理论分析。推导出了理想条件下该功率放大器的各元件参数的计算表达式。计算分析了该放大器的性能。DE^(-1)类功率放大器理论上具有100%的效率,既具有D类功率放大器的优点,又具有E^(-1)类放大器的优点。设计了实验电路对理论分析进行验证。采用3V电源,在110 kHz频率下,该功率放大器的效率达到了97.8%,且实验波形与理论分析一致。

一种提高并联集成电感性能的方法

高Q值的片上集成电感是单片集成射频电路、微波电路中不可缺少的重要元件。并联形式的集成电感具有较高的品质因数,但是其自谐振频率较低,使其应用范围受到限制。该文从衬底损耗、金属损耗及邻近效应出发,首次提出了一种提高并联集成电感性能的方法。合理的设计多个不同圈数、层数的电感并将其并联,用ASITIC软件近似仿真发现该型并联集成电感能够在较高频段获得较高Q值。

电容串联分压和电感并联分流的公式应用前提条件

讨论了电容串联分压公式和电感并联分流公式应用的前提条件 。

H桥并联的关键技术研究

针对实际应用对电源输出电流越来越大、纹波越来越小的要求,本文提出了一种H桥并联控制的时序逻辑与并联电感的设计方法。在H桥并联控制逻辑中介绍了基本的控制时序并在此基础上推理出纹波更小的控制逻辑,在并联电感的设计方法中给出了设计要点和实例,并通过实验证明了控制逻辑的正确性与并联电感的稳定性。

一种高效压电能量收集器的设计及供电研究

为了优化压电能量收集器的性能以解决植入式传感器的自供电问题,设计了一种双耳悬臂梁的压电结构并提出了一种高效的自供电并联同步开关电感(ESPP-SSHI)电路。通过模型建立和ANSYS及MULTISIM的仿真实验,验证了压电结构的合理性及接口电路性能的可靠性。结果显示:压电结构的一阶固有频率从84.653 Hz降到了59.962 Hz,谐振时开路电压达3.75 V,电路的输出功率为0.97 mW,是并联同步电感(P-SSHI)电路的2.63倍,压电结构的整体功率密度为1.2 mW/cm^(3).

基于最小有功注入策略的新型级联H桥逆变器动态电压恢复器

基于最小有功注入策略,提出一种新型的动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)结构,其主要结构由基本的级联H桥逆变器和并联的晶闸管开关电感组成。文章分析了新型DVR的电路拓扑和基本原理,推导了最小有功注入策略,分析了DVR的补偿能力和负载功率因数的关系,并设计了合适的控制系统。仿真结果表明,新型DVR可以处理更严重和更长时间的电压跌落,大大减少了DVR的有功注入。

隔离开关开合母线充电电流方式3试验电压升高问题分析

在隔离开关开合母线充电电流试验方式3电流开合能力试验中,由于试验变压器的阻抗高,会出现试验电压明显升高的现象,标准规定电压升高不应超过10%。为了使试验条件满足标准要求,理论分析了方式3试验电压升高的原因;采用EMTP-ATP软件对提出的并联电容和并联电感两种不同试验回路进行了仿真研究。研究结果表明:在并联电容试验回路中选取合适的并联电容,使负载电容接入前后回路工作在工频串联谐振点两侧合适位置,可使输出电压压升满足标准要求,但要求变压器额定输出电流较大;在并联电感试验回路中利用并联电感和负载电容发生工频并联谐振呈现出无限大阻抗的特性,可以限制输出电压升高,但必须满足关合同期性。

应用于L波段的新型左右手复合微带天线

设计了一种基于加载并联电感的新型左右手复合微带天线,利用电磁波在有耗介质中传播的色散关系,分析其只存在零阶和正阶的电磁波工作模式,通过简单调节微带天线馈电点的位置实现微带天线的单频或者双频工作。仿真和实验结果表明:这种微带天线的零阶和一阶模式电磁波的工作频率在L波段,零阶辐射模式为全向辐射模式,一阶辐射模式为定向辐射模式。

35kV管母线交流耐压试验设计

管母线对地电容较大,交流耐压试验经常遇到设备输出电流达不到所需电流的情况,然而并联补偿方案对并联电感的绝缘要求很高,经济价值低。针对这一问题提出新的试验方案,以现有的试验设备完成管母的交流耐压试验。

高频信号防雷保护器的发展及应用

随着现代通讯技术的不断发展和人类对雷电现象的持续研究，高频信号防雷保护器也在快速的发展，高频防雷保护器的种类也多种多样，目前市场上流行的高频信号防雷保护器按保护基本原理来区分主要有并联电感型、并联气体放电管型和四分之一波长短路型三大类。

大摆幅输出的高速线性行波驱动器

基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计了高速线性行波马赫-曾德尔调制器(Mach-Zehnder Modulators,MZM)驱动器。驱动器主要由三个部分组成,分别是输入级、输出级和直流消除(Direct Current Offset Compensation,DCOC)。输入级在差分对的发射极引入可变电容和可变电阻来实现增益可调的功能,在输出节点采用了并联电感峰化技术来提高带宽;输出级中采用了击穿电压倍增技术来获得大摆幅输出电压,以及采用了并联电感峰化技术来提高带宽;DCOC通过在行波MZM驱动器的输出和输入之间建立反馈以消除直流失调,并且采用了一阶低通滤波器以保证环路稳定。仿真结果显示,驱动器的增益可以在较大的范围内可调,DCOC环路的相位裕度高达82°,最高工作速率为100 Gb/s,输出Vpp约为4 V,可以很好地驱动行波MZM。

大功率直流系统六相磁耦合非隔离型双向DC-DC变流器研究

针对大功率电力电子系统对高效率、高功率密度、高可靠性双向变流器的需求,采用交错并联磁集成技术,深入研究了适用于大功率系统的六相交错型非隔离全耦合双向功率变换器,同时研究了适用于该变换器的、具备多自由度可变耦合度的阵列式对称化六相耦合电感器。首次提出了可实现六通道变换器主电感之间对称化全耦合的磁集成理论;通过对主电感全耦合理论和变换器的工作模态的详述分析,推导了不同占空比区间下静态及动态等效电感,采用归一化的处理方法,给出最佳耦合系数设计准则,并同时给出了通用扩展型阵列式耦合磁件的设计方法;最后通过仿真和实验,对采用非耦合与全耦合电感的变换器进行性能对比测试,证明了理论分析的正确性。六相非隔离磁耦合技术能够降低每个通道的电流应力、增大功率输出容量、降低总电压电流纹波,并同时改善变换器每相电流纹波和动态响应特性,进一步提高功率密度,更适用于大功率直流变换系统。

一种具有冷启动功能的自供电压电能量收集系统

文章根据并联同步开关电感收集(parallel synchronized switch harvesting on inductor,P-SSHI)技术,提出一种自供电的压电能量收集系统,实现了在低激励环境下的系统启动和电压输出功能,并基于压电材料分离电极理论设计冷启动电路。该系统采用带有有源二极管的P-SSHI整流电路代替传统的整流结构,以减少整流过程的能量损耗,能够在动态范围内调节输出电压,实现多输出负载的功能。基于0.18μm CMOS工艺仿真结果表明,该系统的电压翻转效率达到85%,输出功率是采用传统整流电路的5.8倍,同时能够产生1.2、1.8 V 2种电压,用于不同负载供电。该自供电能量收集系统可用于解决物联网无线传感器网络节点的自供电问题。

用于平板电脑的小型化LTE/GSM/UMTS多频段天线

随着LTE在移动宽带服务中的使用,平板电脑等移动终端满足移动通信宽带化的需求日益迫切。设计了1个用于平板电脑的小型化LTE/GSM/UMTS多频段天线。天线尺寸只有15 mm×40 mm×0.8 mm。针对超薄平板电脑中平面倒置F型天线的高度要求难以实现,通过引入T型驱动单极子结构,有效降低了天线高度;通过嵌入并联谐振螺旋电感展宽了低频段(850 MHz^910 MHz)带宽;通过加载缺陷地结构展宽了高频段(1 710 MHz^2 690 MHz)带宽。天线覆盖GSM850/900/1800/1900/UMT2100/LTE2300/2500频段,同时天线增益也满足平板电脑的要求。

低电压应力Z源逆变器研究

提出了一种低电压应力Z源电路拓扑,该电路通过二极管的控制,在直通时对电感进行并联充电,在非直通时使电感串联放电,从而以较短的直通占空比获得较大的升压比,达到降低功率开关电压应力的目的。分析了电路的工作原理并进行了仿真与实验研究,结果验证了电路的有效性。

彩电电源开关变压器损坏的判断

开关电源故障在彩电故障中所占的比例最大，是广大检修人员公认的检修难点，由开关变压器损坏引发的故障更让人怵头。这是为什么呢?因为开关变压器损坏率极低，损坏情况却难以判定，加上配件不足，常使检修陷入两难。