一种碳化硅与硅器件混合型三电平有源中点钳位零电压转换软开关变流器

该文提出一种碳化硅与硅(SiC&Si)器件混合型三电平有源中点钳位零电压转换(3L-ANPC ZVT)变流器拓扑。该拓扑中每相主电路采用两个SiC MOSFET器件工作在高频,其余主电路开关为Si器件工作在低频,通过辅助电路使得SiC器件工作在ZVT软开关条件下,进一步降低SiC MOSFET高频开关损耗和开关应力。拓扑中辅助电路开关采用Si器件且仅在主器件换相过程工作,具有额定电流小且无开关损耗的特点。该文首先介绍该软开关变流器的电路拓扑结构和工作原理,并给出辅助电路参数的优化设计过程。然后基于双脉冲测试数据对变流器进行损耗建模,分析对比不同开关频率下硬开关和软开关有源中点钳位三电平变流器的损耗分布和效率变化,揭示所提出的软开关变流器拓扑在高开关频率下可以有效改善变流器的效率。最后通过搭建的单相变流器实验平台验证上述分析结论的正确性。

一种采用混合集成工艺设计的电压/电流转换器

为了满足整机系统的高质量等级、高可靠性、高集成度、小型化和全国产化的需求,充分发挥厚膜混合集成电路设计和生产制造的优势,采用裸芯片组装及金属全密封封装技术方式,设计了一种电压/电流转换器。通过发挥高精度和低温度系数的薄膜电阻网络的优势,并采用高精度低功耗的精密运算放大器,解决了传统电压/电流转换器产品的宽范围输入电压、高精度输出电流、高质量等级和小体积等方面的关键技术难题,广泛地应用在工业控制和许多传感器的应用电路中。

改进型零电压转换PWM软开关功率变换器的实现机理分析

为改进传统谐振缓冲功率变换器(RSI)应用于高精度场合纹波较大的问题,提出一种改进型零电压转换(ZVT)脉宽调制(PWM)软开关功率变换器。通过LC环节减小输出电流纹波,并采用负载分段实现软开关的方式。轻载下利用交变的滤波电感电流实现主开关器件的零电压开通,重载下通过合理的导通谐振回路实现软开关,同时辅助开关器件实现零电流开关。该拓扑可采用PWM控制,具有效率高、纹波噪声小和开关频率固定的优点。通过分析电路的实现机理,对各工作时区进行解析计算,并给出实现软开关的条件。最后通过实验,在200kHz的开关频率下,验证了电路的有效性。相比于硬开关,效率得到了很大的提升,而相比于RSI在效率上虽有降低,但输出噪声却大幅减小。

电容层析成像用新型电容/电压转换电路的研制

电容 /电压转换电路是电容层析成像系统硬件核心部件。现有交流型转换电路均工作在单模式方式 ,即反馈平衡方式或者非反馈方式 ,且激励信号幅值固定 ,使得电路功能较为单一 ,不能灵活应用于各种传感器结构、各种成像速率要求的场合。本文提出并实现了电容层析成像系统用激励信号幅值可控双模式交流型电容 /电压转换电路。该电路不仅克服了现有转换电路在应用中的不足 ,而且实验表明电路的线性度、分辨率。

基于LM331的宽频频率/电压转换电路

提出了一种利用分频电路和放大电路实现对LM331构成的频率/电压转换电路输入信号频率范围进行扩展的方法,实现了1 kHz^30 MHz信号的频率/电压转换。该电路结构简单,成本低,功耗小,解决了在许多应用领域待处理信号频率范围较宽而处理不便的问题。

一种零电压转换双升压有源功率因数校正变换器

针对双升压功率因数校正(DBPFC)变换器在低电压大电流输入时开关损耗大、效率偏低的问题,提出一种可实现零电压转换(ZVT)的有源DBPFC变换器拓扑。通过增加一个有源辅助谐振支路和适当的控制策略,可以大幅减少主电路开关管和升压二极管的开关损耗,同时并未增大各开关器件的电压应力。详细分析了变换器拓扑在一个开关周期内的工作模态,对软开关实现条件和实现类型进行了理论分析的同时给出了主要的仿真波形。设计了基于该拓扑的原理样机,样机输出波形验证了理论分析的正确性,表明各开关器件均实现了不同类型的软开关,样机效率曲线表明变换器能提升工作效率达到1.2%~2.2%。

PWM直流变流器中一种新型的零电压零电流转换软开关单元(英文)

提出了一种新型的零电压零电流转换(ZVZCT)软开关单元,并基于该开关单元,构造了 Buck ZVZCT PWM变流器。该变流器实现了主开关管的零电压零电流开关,辅助开关管的零电流开通、零电压零电流关断,以及续流二极管的零电压零电流关断、零电压开通;不但适合于少子器件,而且适合于多子器件,同时保持 PWM 控制的特点。同时,该 ZVZCT 软开关单元可以推广到其它变流器之中,构造出新型 ZVZCT PWM 变流器族。进行详细的稳态分析、仿真分析和实验验证。实验结果完全验证了理论分析的正确性。

零电压转换单相 PFC 整流电路的实验研究

采用功率因数校正（ＰＦＣ）集成电路ＵＣ３８５４研制出１．５ｋＷ零电压转换（ＺＶＴ）单相ＰＦＣ整流电源。该电源具有高功率因数（λ＝０．９９９）、高效率、低谐波畸变值（ＴＨＤ＝３．９％）、低开关噪声等优点。可用作通信开关电源模块的输入整流电源。

平板显示器驱动芯片高低电压转换电路

LCD、PDP、VFD等各类平板显示器已越来越受到人们关注与喜爱,但大多数平板显示器需要专用的功率驱动芯片来驱动其发光显示,各类专用功率驱动芯片又离不开高低电压转换电路,高低电压转换电路性能的好坏直接影响到驱动芯片的稳定性和功耗等。通过比较平板显示器驱动芯片的几种典型高低压转换电路,设计出一种带有电流源的CMOS型高低压转换电路,它具有最佳的性能指标,该电路不但可以为平板显示器驱动芯片使用,还可以作为其他各类驱动芯片的高低压转换模块使用,最后给出一种具体的平板显示驱动芯片高压CMOS器件结构。

微带型光导开关的电压转换效率

采用微带测试电路对光导开关电压转换效率进行了测试。依据传输线理论,考虑微带传输电路的端点反射,计算给出了光导开关导通电阻不为0的情况下,微带测试电路电压转换效率的解析结果。计算表明:对窄脉宽的线性电脉冲输出,电压转换效率将小于50%;对lock-on模式下的宽脉冲输出,电压转换效率可以超过50%,在理想情况下达到100%;在临界状态下,形成双峰电脉冲输出。结果表明,存在端点反射且光导开关产生电脉冲脉宽达到一定值时,微带线可以起到倍压传输线的作用。

基于时间放大技术的新型时间电压转换器

为解决传统的模拟时间内插法测量回波飞行时间时存在温度非线性及长死区时间的问题,提出了一种基于时间放大技术的时间电压转换器。讨论了电压转换器电路的设计和电容参数不同配置对转换器性能的影响。选用分立元件设计了一款时间电压转换器原型电路,搭建了电压转换器性能测试平台,并进行了性能测试实验。结果表明:提出的新型时间电压转换器能从原理上减小测试死区时间,消除时钟抖动、PVT(Process,Voltage and Temperature)参数变化对电路性能的影响。在有效输入范围内,微分非线性误差小于0.45LSB,积分非线性误差小于0.6LSB,满足高精度和实时测量回波飞行时间的需要。

脉冲雷达测距时间-电压转换方法

针对传统的雷达测距方法中实现皮秒级的时间测量比较困难;微波计数器及TDC-GP时间数字转换芯片可以达到皮秒量级的时间测量,但价格昂贵,不能得到广泛应用。文中提出了一种基于时间-电压转换原理,通过积分运算电路将时间的测量转化为电压的测量,进而达到测量距离的目的。实验结果表明,当系统采用14位A/D转换可以实现6.1ps的时延测量,当系统采用16位A/D转换,可以测得1.5 ps的时延。该方法实现简单,并且降低了雷达系统的成本,远距离和近距离的测量均适用,不存在距离模糊问题。

LVDT位移传感器电压电流转换电路的设计

为使传感器输出信号能够远距离传输,设计了一种0～5 V到4～20 mA的电压电流转换电路。在Howland电流泵电路的基础上,增加电压跟随器和偏置直流放大器,实现电压电流的精确转换。仿真分析和实验测试结果表明:电路能够满足传感器电流输出的要求,并已成功应用于LVDT位移传感器调理电路。

频率/电压转换原理及应用

FVC电路是指频率较低而转换线性度要求较高的FVC。本文介绍FVC工作原理、FVC器件（DL4700系列、555/556、FX2917、4151和331等）和用法，还介绍了FVC的应用。

差分电容电压转换电路噪声性能分析及测试

本文对电容检测式加速度计系统中广泛采用的差分电容电压转换电路建立了电容电压转换电路的等效噪声模型,并对双运放集成电路芯片所构成的差分电容电压转换电路的本底噪声以及仪表放大器输出端的噪声进行了测试,将电容电压转换电路本底噪声中的差模噪声分量和共模噪声分量进行了分离。测试结果表明影响加速度计系统噪声性能的差模噪声分量占电容电压转换电路本底噪声的50%。

带零电压转换软开关的新型单相单级隔离式Cuk开关电源

针对Cuk变换器在硬开关工作模式下开关损耗大、传输效率低、di/dt和du/dt较大以及电磁干扰严重等不足,研究了一种基于零电压转换(ZVT)软开关技术的隔离式Cuk变换器系统。详细分析了隔离式Cuk变换器的软开关工作过程,计算了变换器和ZVT软开关电路的参数,研制了一台额定输出功率为500W的带ZVT软开关的新型单相单级隔离式Cuk高频开关电源样机。实验结果表明:变换器中的开关管均工作于软开关模式,与硬开关工作模式相比,有效减少了开关损耗,减小了di/dt和du/dt,降低了电磁干扰,提高了开关变换器的效率,从而验证了本文提出的方法和参数设计的合理性。

基于C51的多通道高精度电压转换模块设计

为满足不同工业现场调校热电偶及后级控制器的需要，实现高精度温度测量，设计了多通道高精度电压转换模块。硬件系统以C8051F064为控制核心，利用AD8572等高性能芯片及军品级精密分立器件搭建线性运放电路，运用16 bit DA转换器MAX5541实现高分辨率转换输出，用以产生符合后级测控所需的标准双极性信号。通过逐点给定0～10 V输入电压测试实物输出，实测结果证明，该模块具有稳定性好，转换精度高（可达±0.01%）等特点，完全满足不同工业现场的测控需要。

电阻抗参数成像数据采集系统中三种电流-电压转换器的比较

目的 寻找一种能在 2～ 380 k Hz间提供 2 MΩ以上的等效输出阻抗和 0 .1%以上精度的电压 -电流转换电路(VIC) ,为电阻抗参数成像数据采集系统的建立打下基础 .方法 在分别对单运放 VIC、三运放 VIC和由仪表放大器构成的 VIC的工作原理进行了分析的基础上 ,根据各自的要求建立了这 3个 VIC,并在不同频率点进行了测量 .结果 在低频端 ,基于仪表放大器的 VIC具有极高的输出阻抗和很低的噪声水平 ,在高频时只有三运放 VIC性能能接近要求 .

杂散电容对电容层析成像用电容/电压转换电路灵敏度的影响探讨

本文对电容层析成像系统用电容 /电压转换电路在非理想条件下的抗杂散电容干扰问题做了研究。理论分析及实验表明 :在非理想条件下 ,杂散电容对转换电路的灵敏度存在一定的影响 ,且灵敏度存在最优解。

电压—频率转换电路的动态特性分析及求解

在测量与仪表技术领域 ,V/F转换器作为一种信号变换和处理技术 ,应用日益广泛。从V/F转换器内部工作原理出发 ,分析了V/F转换电路的动态特性 ,提出了能说明V/F转换过程快慢程度的一个动态参数概念 ,即转换时间 ,并求解出普遍有效的一般表达式。V/F转换器的动态转换过程主要由两步组成 ,一是恒定脉宽的单脉冲输出 ,二是单稳态复位状态 ,这两种状态交替工作控制输入积分比较器的积分工作状态 ,得到频率大小与输入直流电压成比例的脉冲输出信号从而实现V/F。转换当设在任意时刻输入电压发生突变时 ,可用阶跃函数来描述此变化 ,定义转换时间Tc为跳变时刻至达到稳定脉冲输出的时间 ,则此时间成为描述V/F动态转换过程的一个具体的动态参数。求解出的Tc具有普遍有效性 ,并从中能清楚地看出V/F的动态响应特性不仅与输入电压新的数值有关 ,而且还与输入原初始状态、跳变时刻有关 。