单级三相谐波电流注入可升降压AC/DC变换器

为适应电动车充电电压宽范围变化需求,本文针对传统充电桩前级整流器拓扑开展研究,提出一种新式单级三相AC/DC变换器。该变换器集成了三相桥式不控整流电路与Cuk模块,为降低输入侧电流谐波分量,选用双向开关管构建谐波电流回馈通路,整体构造成单级式拓扑结构。文章阐述了变换器的电路结构及工作模态,通过建立变换器的等效模型推导出电压增益。变换器通过简单的控制逻辑即可实现正弦输入电流并拥有高功率因数。最后通过搭建变换器数字控制实验平台验证了所提变换器的可行性。

一种具有电流均衡功能的多相降压转换器

提出了一种具有电流均衡功能的多相降压转换器,该转换器采用华虹0.35μm BCD工艺实现。该转换器带有一个输入前馈同步降压脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制器,以控制一个具有精确电压监测和输入电压前馈能力的双独立电压转换器。通过多相级联技术,可以轻松地实现高效的低电压和高电流输出,操作简便。该技术的特性在于能够抵消由于相位差而产生的多相间的输出噪声,同时能够实现对各相总输出电流的准确平衡。输入电压范围为3~22 V,具有较高的稳定性和较低的输出电压纹波。

基于平均电流控制的恒功率控制电路设计

为解决HID灯的老化及灯的伏安特性变化引起的功率漂移问题,基于Buck降压变换器的平均电流控制模式,设计并制作了一款具有恒功率控制能力的数字控制电子镇流器驱动电路,包含两个控制环路:内电流环路用于维持稳定驱动,外功率环路用于维持灯在其使用期间的功率恒定,并根据Buck降压变换器DCM模式下的小信号模型,以PI算法作为数字补偿器,完成补偿环路设计,保证电路输出稳定性。为抑制声共振,该电路结构采用三级式结构的电子镇流器,以低频方波驱动。设计和测试结果表明,该电子镇流器驱动电路可实现450 W的恒功率控制,误差值小于3%。该电子镇流器驱动电路结构简单,可靠性高,可适用于450 W HID灯驱动。

一种超低静态电流ACOT降压转换器

在可穿戴和物联网等应用领域,电池通常为系统供电。为保证系统能长时间待机,需要电源芯片具有超低待机电流。为降低待机功耗,在空载进入休眠模式时关断大部分电路,仅保留低功耗振荡器(LP_OSC)、电压基准的采样保持电路和低功耗比较器(LP_CMP),待机电流仅为430nA。为保证良好的负载瞬态响应,设计了自适应恒定导通时间(ACOT)架构。该架构具有瞬态响应好、电流连续模式频率稳定、环路稳定性好等特点。该芯片可提供最大600mA的负载电流,峰值效率可达96%,在输入电压为5V、输出电压为3.3V、带载电流为10μA时,效率大于80%。

集成于电流模降压型DC-DC变换器的电流采样电路

针对电流模降压型DC-DC变换器,提出了一种新颖的CMOS片上电流采样电路.该电路结构简单,易于集成,功率损耗小,且通过MOSFET的匹配使采样比例几乎不受温度、模型以及电源电压变化影响.并通过进一步的优化设计,使得响应速度更快,工作电压进一步降低.提出的采样电路在一款基于0.5μm CMOS工艺设计的单片电流模降压型DC-DC变换器中进行了验证.在2.5~5.5V的电压范围,0~2A的负载范围内芯片工作稳定,瞬态响应良好,且效率高达96%.

半桥双降压式逆变器电流检测及控制方法改进

滞环控制半桥双降压式逆变器实现了逆变器的无偏置电流模式,桥臂不可能直通,功率开关管和续流二极管可分别最优选取,具有较高的效率。但其电流采样为两电感电流独立采样,因此需要两套电流采样电路。本文研究了一种基于单电流检测的改进的控制方法。该方法将精密整流电路引入逆变器的控制电路中,利用精密整流电路的特性,将单电流检测信号分解成两个正负不失真的半波信号,实现半桥双降压式逆变器的控制。该方法在不影响逆变器各项性能指标的前提下,缩小了逆变器的体积,节约了成本。作者研制了一台500 W的原理样机,通过实验验证了理论分析的正确性。

电流型降压桥式伪直流环节微逆变器

随着单块光伏电池输出功率越来越高,以反激电路为基础的传统光伏微逆变器难以达到高效率,因此桥式电路为基础的微逆变器越来越受到重视。提出一种电流型降压桥式伪直流环节微逆变器。推导了能量缓冲电感的选择方法,得到了其中各开关器件的电流应力。对所提微逆变器与传统反激式微逆变器在开关管的导通损耗、二极管的导通损耗、伪直流环节滤波效果、开关损耗方面做了详细比较,所提微逆变器综合新能优于传统微逆变器。200 W样机的实验结果证明所提微逆变器性能优良。

电流滞环控制半桥双降压式逆变器输出滤波器设计

电流滞环控制具有易于实现、快速的动态响应和无条件稳定等优点,但该控制方法使逆变器的开关频率不固定,造成逆变器输出滤波器设计困难,因此很少有文献提及此种滤波器的设计方法。该文研究了一种基于电流滞环控制的半桥双降压式逆变器输出滤波器的设计方法。该方法从短路特性和稳压精度两方面阐述了如何最优选取滤波电感,从谐振频率和无功补偿两方面阐述了如何最优选取滤波电容。研制了一台500W的原理样机,通过实验验证了该设计方法设计的滤波器具有良好的滤波性能,使逆变器取得了精确的稳压精度和较高的效率。

电流模PWM降压DC_DC片内补偿电路的设计实现

对单片电流模降压DC_DC的内部电流环与电压环的稳定性进行了分析研究,分别采用分段线性斜坡补偿与内置频率补偿技术,有效消除环路亚谐波振荡并克服了稳定性对输出负载以及误差放大器增益的依赖,提高了芯片的瞬态响应速度及输出带负载能力。采用TSMC0.25μmBCD工艺设计实现了一款高电压电流模PWM降压型的DC_DC芯片,spectre仿真结果表明,输出电流可达2A,其线性调整率和负载调整率均小于0.3%,输出电压对负载1A时的阶跃响应时间小于70μs。

一种新颖的滞环电流型双降压式半桥逆变器

研究了一种新颖的双降压式半桥逆变电路 ( BBI) ,该电路有无直通 ,效率高等特点。提出了一种滞环电流型双降压式半桥逆变电路 ( HCBBI) ,消除了采用载波交截 SPWM控制 BBI正常工作所必需的偏置电流 ,进一步提高了效率。对 HCBBI和传统半桥逆变器 ( CHBI)进行了理论上的损耗计算分析和实验验证 ,证明了 HCBBI可大大降低开关损耗。为实现逆变器的高频化提供了一种简洁的方法和新的途径。

电流模降压DC-DC内部补偿研究

利用片内补偿实现了一款单片电流模降压型DC-DC变换器。设计的分段线性斜坡补偿电路大大缓解了传统线性方法的过补偿问题,提高了系统响应速度。集成的RC频率补偿结构克服了稳定性对输出负载以及陶瓷输出电容ESR的依赖,简化了设计,节省了PCB面积。芯片基于标准0.5μm CMOS工艺实现,内部补偿实现了良好的环路稳定性,负载调整率以及线性调整率均小于0.4%,400 mA负载阶跃对应输出电压的响应时间小于8μs。同步整流技术使得效率高达94%。

降压运行方式下换流变替换运行时电压电流及谐波特性分析

在直流输电工程中,当某台主换流变压器因故障退出运行而投入其备用变后将出现该换流站无相同类型换流变作为备用的情况。因此,对各站间的换流变替换运行进行研究显得十分必要。通过中国南方电网仿真实验室的EMTDC程序以及RTDS实时数字仿真系统仿真计算,笔者对直流系统降压运行情况下换流变替换运行时的电压电流特性以及谐波特性进行了研究,并对限制换流变档位前后的仿真数据进行了分析对比,最终得出结论认为肇庆换流站Y/Y换流变替换到深圳换流站运行后在直流系统降压运行情况下是可行的。

PN结正向电流-电压关系的一种简洁阐述

将PN结的正向电流IF和正向压降VF之间的指数关系与玻耳兹曼分布对比,给出简洁易懂的一种阐述方式.

正向电流密度对纯钛表面氧化物陶瓷膜形态的影响

通过微弧氧化技术,以0.2 mol/L磷酸二氢钠和0.4 mol/L醋酸钙为电解液体系,设定不同的正向电流密度,研究正向电流对在纯钛表面制备氧化物陶瓷膜形态的影响.在纯钛表面制备了含有TiO2和羟基磷灰石成份的陶瓷膜,结果表明,当正向电流密度为15 A/dm2和20 A/dm2时,陶瓷膜的形态较好.

基于驱动电流切变的大电流下LED正向电压-结温关系检测方法

LED结温是表征其性能的关键参数之一,基于正向电压-结温关系进行结温检测被认为是目前最准确的方法。在研究了LED正向电压随结温变化关系的基础上,通过小电流驱动LED监测正向电压法检测结温平衡以获取结温的准确值,采用大电流触发连续采样获取结温变化前的大电流下正向电压值,并对其线性拟合,从而获得大电流下的LED正向电压-结温关系式。应用该方法对同一LED不同电流和不同LED同一电流的正向电压-结温关系进行多次检测,实验结果表明:拟合得到的正向电压-结温关系式准确、可重复性高,K值的相对标准偏差小于0.7%,结温计算的不确定度估计值小于0.5℃。该方法为基于正向电压法的结温精确检测提供了一种新的参考。

混合型MMC降压运行特征及控制策略

针对由全桥子模块和半桥子模块构成的混合型换流器,重点分析了降压运行情况下可能出现的半桥子模块无法均压问题,提出了一种混合型换流器降压运行控制策略。首先建立了混合型换流器的桥臂电流数学模型并分析了其特征;针对混合型换流器在降压运行时可能出现的桥臂电流仅为正或仅为负的情况,利用柔性直流模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)无功控制灵活的特性提出了采用无功补偿的控制策略,实现了桥臂电流的有正有负。最后在PSCAD/EMTDC中建立了柔性直流混合型换流器的模型,仿真结果表明,所提控制策略在直流系统大幅降压运行情况下可保证子模块均压要求,避免直流降压运行过程中出现子模块无法均压的情况。

铝合金微弧氧化正向电流与膜层形成的关系

在含Na2SiO310 g/L、NaOH 2 g/L、Na2WO42 g/L、Na2EDTA 2 g/L和C3H8O3 10 mL/L的电解液和正/负向电压取440/130 V的条件下对铝合金(ZL108)进行微弧氧化处理。利用涡流测厚仪、XRD、光学显微镜和SEM对获得膜层进行表征。通过观察微正向电流变化分析膜层的形成过程。研究发现,在电压达到预设值前,试样表面只形成了局部的氧化膜,对电流的影响不显著。氧化2 min到12 min之间,膜层快速增长,最大值达8.75μm/min,膜层仅含γ-Al2O3相,膜层表面氧化物颗粒数目及尺寸均增加。膜层向内外同时生长。但膜层较为疏松易被溶解,由于膜层沉积-溶解交替进行引起电流在8 A和6 A之间波动。氧化12 min到35 min之间,膜层缓慢增长,最小值达0.5μm/min,膜层以向内生长为主。膜层中3Al2O3.2SiO2和γ-Al2O3相的含量有减少的趋势,而α-Al2O3相和SiO2相在增加。氧化膜经过高温相变与烧结生成致密的陶瓷膜。陶瓷颗粒由椭球形转变成圆球形。膜层增厚变密导致电流由6 A持续下降到2 A。氧化到53 min时,立刻息弧,膜层停止生长。微弧氧化正向电流的变化间接地反映了氧化膜的形成。

数字式电流型降压变换器的建模研究

针对数字式控制芯片与模拟式控制芯片在动态响应上有所欠缺的问题,文中对数字式电流型降压变化器的模型进行了分析。指出了合理的斜坡补偿可以使得电流环路稳定,并得到受控电流源。电压采样点会决定系统的延时,在数字系统中,应保证采样的信息在最短的时间内得到使用。仿真和实验的频域和时域的结果都验证了数学模型的合理性。

利用“降压短路电流”融化电力裸导线表面覆冰

文章介绍了电流对于预防和消除导线覆冰的作用,以实践证明了"降压短路电流融冰"方法的可行性,并说明了该方法的特点及使用时的注意事项,还提出了提高线路抗冰灾能力的建议。

降压型PWM DC/DC中的峰值电流环电路的设计

设计了一种用于PWM降压型DC/DC的峰值电流环电路,详细地阐述了电路工作原理以及相关计算公式,设计了与之配套的功率管MOSFET的版图布局布线。该电流检测与信号放大电路结构简单,比传统的设计更精确地反映了峰值电流的大小。仿真结果表明,电路的电源调整率达到0.1%;在较大的电源范围内(4.75V^15V)增益保持不变。