宽输入电压范围的软开关四路均流LED驱动器

为了应对LED的不同输入电压等级应用场合,提出了一种具有宽输入电压范围的四路LED驱动器。该驱动器将Buck-Boost结构集成到全桥网络中,通过不同的开关组合工作在不同的模式,从而获得宽增益。采用无源均流方式实现了四路LED输出均流。由于驱动器的工作特性,开关管无需添加无损缓冲电路即可在全范围内实现零电压开通。详细分析了该驱动器的调制策略、工作原理和性能。最后,搭建了一个69 W的实验样机,实验结果表明该驱动器的输入电压范围为17 V~216 V,均流误差低于3.7%,最大效率可达97.8%。

具有宽输出电压范围的LLCLC谐振变换器

为了解决LLCLC谐振变换器增益对负载变化敏感、输出电压范围大小与转换效率相互制约的问题,提出一种基于脉冲宽度调制(PWM)倍压整流单元的LLCLC谐振变换器拓扑,对于不同的电压输出模式分别采用脉冲频率调制(PFM)和PWM调制方式;采用基波近似法分析LLCLC谐振网络的增益特性与功率传输特性,分析采用PWM调制方式时变换器的无功环流特性,建立谐振频率f_(r1)、f_(r3)和陷波频率fr2的关系,对谐振元件进行参数设计,分析开关管的零电压开通(ZVS)实现方法,并给出LLCLC谐振变换器的PFM_FR、PWM_FD和PWM_DT 3种运行模式切换策略。最后,针对一台容量250 W、输入30 V、输出18~112 V的样机进行实验,验证了所提LLCLC谐振变换器拓扑及其调制方法的有效性,输出电压范围为1~6.2,转换效率达到96.1%。

一种具有宽输出电压范围的无线电能传输电路

为了扩大无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)系统的输出电压范围,提出一种基于双发射线圈的无线充电电路。通过发射线圈三种工作模式的切换,实现了输出电压的宽范围调节。首先,分析不同模式下输出电压和输入阻抗的特性,给出三种模式的划分依据和对应的电压增益范围。然后,分析线圈、补偿元件和负载对各模式电压增益范围的影响,给出电压增益范围的调整方法,以确保输出电压在模式切换时的连续性。接着,给出了确保高频逆变器零电压开通(Zero-Voltage-Switching,ZVS)的参数调整方法。最后,通过仿真和实验验证了该方案的有效性和正确性,所设计的样机功率为1 kW。实验结果表明,相较于单发射线圈方案,该方案的输出电压范围更宽,且在输出电压宽范围调节时效率明显提高,最大提高约2.7%。

一种低功耗宽电源电压范围的电机驱动器

设计了一种低功耗、宽电源电压范围的电机驱动器。通过采用高效率泵电路,设计新型的电荷泵供电方式,使得电机驱动电路能够实现宽电源电压范围和低功耗。该驱动器保证功率管在低压下仍具有较低的导通电阻和较大的输出驱动电流,而在高压情况下功率管栅源不会被击穿。设计电荷泵时钟控制电路,使得驱动器具有更低的功耗。基于SMIC 180 nm BCD工艺完成设计。仿真结果表明,该电机驱动器的电机电源输入范围为0~15 V,逻辑电源范围为1.8~5.5 V,且静态功耗为284.5μA。

一种Boost型宽电压范围输入LLC谐振变换器

传统的桥式LLC谐振变换器不适合宽电压范围输入,且其输入电流断续。为此提出了一种新型的Boost型LLC谐振变换器。通过集成两个交错并联的Boost电感,不仅可以拓宽LLC变换器的增益范围,而且可以显著减小输入电流的纹波,因此该变换器适合用在光伏、燃料电池等可再生能源发电系统中。与传统的脉冲频率调制控制相比,该变换器采用定频脉冲宽度调制控制,励磁电感和Boost电感对变换器的增益特性影响很小,可以简化谐振参数的设计,同时定频控制也有利于磁性元器件和滤波电路的设计。首先介绍了该变换器的工作原理;然后通过时域分析,对该变换器的增益特性进行了深入研究;之后对变换器的ZVS软开关条件进行了详细的分析;最后建立了一台120~240 V输入、24 V/25 A输出的实验样机,实验结果验证了变换器的实用性及理论分析的正确性。

一种具有宽输入电压范围的集成Buck-Boost LLC级联变换器

研究一种集成Buck-Boost LLC（integrated Buck-Boost LLC,IBBLLC）变换器。该变换器适用于宽输入电压范围场合的应用,通过开关管的共用变换器减少了开关管数量。通过采用PWM＋Phase-Shift控制,使得原边各个开关管在全输入电压和全负载范围内均能够实现零电压开通（zero voltage switching,ZVS）。文中首先介绍变换器的拓扑结构及直流增益。其次详细分析变换器的工作模式及前级电感Lb对变换器性能的影响,为变换器参数的选取提供了理论依据。此外,研究变换器的ZVS特性,给出变换器能够实现ZVS的工作区域。最后搭建一台200～450 V输入、14 V/80 A输出的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性及方案的可行性。

宽电压范围双移相控制多倍压高增益软开关隔离升降压变换器

提出一种适用于宽电压范围、低电压输入应用场合的多倍压高增益软开关隔离升降压变换器及其控制方法。通过将倍压型双有源桥变换器与倍压整流电路相结合,实现了高增益隔离升降压变换。通过采用双移相控制策略,使得一次、二次侧开关管能够在宽电压和宽负载范围内实现软开关,且二极管都可以实现零电流关断、无反向恢复损耗。变压器漏感可以作为能量传输电感的一部分,不存在漏感引起的电压尖峰问题,且一次侧开关器件的电压应力钳位在输入电压,二次侧开关器件的电压应力仅为输出电压的一半,器件电压应力低。详细分析了变换器的工作原理、控制策略和特性,实验验证了所提出拓扑及其控制方法的正确性和有效性。

一族宽输入电压范围正激变换器拓扑

研究宽输入范围应用的正激变换器拓扑族,利用RCD支路实现变压器磁复位补偿,使得开关管占空比可以大于0.5。提出RCD正激变换器原边电路的3种开关单元:RCD正激正单元、RCD正激负单元和RCD正激复合单元,开关单元由开关管、RCD支路和变压器构成;提出由上述基本单元串并联构造正激变换器拓扑的方法,并得到一系列对称RCD正激拓扑和非对称RCD正激拓扑。给出拓扑和分析实例,并以其中一个拓扑为例,进行实验验证。

适用于照明和可见光通信的宽输入电压范围的分段式LED驱动电路

当照明与可见光通信(VLC)相结合时,LED及其驱动电路便获得了更宽广的应用舞台。适用于照明和可见光通信的LED驱动电路既需要满足电气照明标准又需要满足通信要求。本文以输入电压自适应的恒定功率照明为主体,提出局部归零开关键控(RZ-OOK)调制的LED电流控制方法,使分段式LED驱动电路在宽输入电压范围内兼具照明和可见光通信的功能。样机的实验测试结果表明:照明模式下,PF值和THD值都符合电气照明标准,而且输出功率可保持恒定;连续少帧VLC模式下,PF值和THD值也都符合电气照明标准,而且输出功率波动较小,适合照明和可见光通信两用;连续多帧VLC模式下,仅PF值符合电气照明标准,而且输出功率波动较大,更适合可见光通信的应用。

超宽输入电压范围准谐振反激式电源的设计

针对实际工业供电开关电源超宽输入电压范围要求,给出一款利用L6565实现超宽输入电压范围自适应开关管关断时间准谐振反激式开关电源的设计与优化过程,其输入交流电压范围65～465 V,提供12 V/500 mA,7.5 V/50 mA和36 V/50 mA 3路直流输出。实验结果表明,该电源具有输入电压范围宽、效率高等优点,可应用在超宽输入电压范围的电源中。

一种新型高精度宽电压范围的CMOS温度传感器

介绍了一种用于环境温度监测的新型高精度宽电压范围的CMOS温度传感器,采用0.13μm标准CMOS工艺的厚氧器件实现,芯片面积为37μm×41μm。该温度传感器在-20～60°C的温度范围内,采用两点校正方法之后,温度误差为-0.2°C/0.5°C。该温度传感器可以在1.8～3.6V的电源电压范围内安全可靠地工作,并且具有较高的电源抑制比。测试结果表明,其输出电压斜率为3.9mV/°C,1.8V下功耗为1.3μW。

一种矿用超宽输入电压范围自适应电源

针对现有矿用电源存在取电不便、体积大、抗波动能力差、电路复杂、成本高等问题,设计了一种矿用超宽输入电压范围自适应电源。该电源采用输入串联型反激变换器,可降低功率开关管的电压应力,将超宽输入电压转换为稳定的直流电压。试验结果表明,在输入电压为AC85~900 V时,电源输出电压最大误差仅为1.1%,纹波电压不超过139 mV,效率高达87.4%;绝缘耐压试验中漏电流不大于1.53 mA,绝缘电阻不小于50 MΩ,满足GB 3836.4—2010《爆炸性环境第4部分:由本质安全型“i”保护的设备》中防爆要求。

宽工作电压范围单电源CMOS误差放大器

采用0.8μm标准数字CMOS工艺(VTN0=0.836V,VTP0=0.930V),设计并流片验证了具有宽工作电压范围(3～6V),可作SOC系统动态电源管理芯片内部误差放大器应用的单电源CMOS运算放大器。该误差放大器芯核同时具有适合低电压工作,并对工艺参数变化不敏感的优点。对于相同的负载情况,在3V的工作电压下,开环电压增益AD=83.1dB,单位增益带宽GB=2.4MHz,相位裕量Φ=85.2°,电源抑制比PSRR=154.0dB,转换速率Sr=2.2V/μs;在6V工作电压下,AD=85.1dB,GB=2.4MHz,Φ=85.4°,PSRR=145.3dB,Sr=3.4V/μs。

超宽输入电压范围三相开关电源的设计和优化

针对工业用三相开关电源的宽输入电压范围要求,给出了一款利用LM5021-1实现的超宽输入电压范围的三相开关电源的设计和优化过程,其输入电压范围为线电压有效值40 VAC^450 VAC,提供了9 V/100 mA和12 V/4 W两路直流输出。实验结果表明,该电源具有输入电压范围宽,输入/输出隔离度高、效率较高等优点,可应用于三相电表等电源中。

宽电压范围运行压缩机电机无位置传感驱动系统设计与实现

为了实现冰箱压缩机在较宽的输入电压范围内正常运行,以C2000系列微控制器为核心,设计了带有直流母线电压调节环节的永磁无刷电机无位置传感器驱动系统。电压调节环节的Boost电路采用电压与电流双闭环控制方式,在输入电压波动时能有效稳定直流母线电压,满足电机驱动的电压需求;电机驱动部分设计了转子角度观测器,实现了永磁无刷电机的无位置传感器高性能矢量控制;驱动系统的升压电路与电机驱动电路由同一颗MCU的不同核心分别解耦控制,简化了系统结构,降低了系统成本。试验结果表明,设计的驱动系统在90 V^300 V输入电压范围内均可实现压缩机正常启动和运行,实现了高精度的无位置传感器控制,有效提高了冰箱压缩机在电压波动情况下的运行性能。

热载流子应力下p-MOSFETs在低栅电压范围的统一退化模型(英文)

研究了低栅电压范围的热载流子统一退化模型 .发现对于厚氧化层的 p- MOSFETs主要退化机制随应力电压变化而变化 ,随着栅电压降低 ,退化机制由氧化层俘获向界面态产生转变 ,而薄氧化层没有这种情况 ,始终是界面态产生 ;此外退化因子与应力电压成线性关系 .最后得出了不同厚度的 p- MOSFETs的统一退化模型 ,对于厚氧化层 ,退化由电子流量和栅电流的乘积决定 ,对于薄氧化层 。

基于准谐振技术的宽输入电压范围双管反激电源设计

本文设计了一种基于变频控制芯片L6565D的宽输入电压范围双管反激电源,应用于光伏电站系统中的辅助电源;其输入电压范围可达DC200-1000V,L6565D根据采集输入电压的变化情况实现不同电压段的电流环限流点的调节,同时利用检测变压器磁复位状态来控制两个开关管工作于谷底导通模式,实现软开关功能。

在电压范围测量的心室复极离散

利用单相动作电位 (MAP)技术描述一种在电压范围内测量心室复极空间离散的新方法。 10个均匀分布的MAP电极 ( 2个位于心内膜、8个位于心外膜 )在 8只离体Langendorff灌流兔心脏上同步记录MAP信号。电压范围的复极离散定义为 3相复极期间某一时刻不同部位MAP复极百分比最大与最小值之差。每隔 10ms计算一次电压离散值并以此构建离散曲线。结果 :将测得的复极离散值对复极时间作图得到一条离散曲线 ,其特点为 :离散在复极早期呈逐渐增加的趋势 ,达到峰值后开始下降 ,并在复极晚期降至趋向于零。为检测此方法的实用性 ,我们比较了离散曲线与双相T波电击易损窗的关系后发现 ,易损窗占绝对优势地发生在离散值高的时候 ,并且曲线的峰值与易损窗的左沿密切相关 (r=0 .95 ,P <0 .0 1)。另外 ,心肌缺血使离散曲线高度增加 ,峰值左移 ,同时易损窗的宽度增加。结论 :电压范围的复极离散可为我们提供一种新的测量复极非均一性的手段 。

矩阵变压器+移相控制宽电压范围LLC变换器

针对服务器电源等对稳态效率和暂态升压能力具有特殊需求的应用场合,研究一种基于矩阵变压器的LLC谐振变换器。稳态时,变换器工作在谐振频率点附近,保证其具有高效率;交流输入电压跌落时,通过引入的混合整流电路并结合移相控制实现变压器等效匝比的调节,进而使变换器具备额外的升压调节能力、实现输出电压的稳定。以双变压器LLC谐振变换器为例,详细分析变换器的工作原理和工作特性,实验验证了所研究方案的可行性与有效性。

一种带辅助双向开关单元的宽输入电压范围LLC谐振变换器

以软开关特性及高效而著称的LLC谐振变换器,往往需要具备宽输入电压范围,以满足掉电保持时间的实际应用要求。常采用降低励磁电感值的方法,但会增大谐振网络回流功率,降低运行效率。为此,提出一种带辅助双向开关单元的LLC谐振变换器,能够在输入母线电压跌落时,充分利用辅助双向开关单元,使得变换器能够在较大的励磁电感下,实现高电压增益和高效常态运行。该文详细描述分析了变换器在常态和掉电保持两种模式下的运行过程、电压增益特性及谐振元件设计约束条件,为变换器的设计提供了理论基础。进而,搭建了工作电压200~390V,输出48V/21A的样机。实验结果表明,该文所提出的变换器兼具常态运行时高效率和掉电保持运行时宽输入电压范围的优点,应用价值高。