一种电压钳位型零电压开关推挽式高频环节DC/AC变换器

提出了一种电压钳位零电压开关(zero voltage switch,ZVS)型推挽式高频环节DC/AC变换器,首先给出了所提出高频环节DC/AC变换器的推衍过程,针对所推衍出的拓扑结构给出了其开关控制策略。重点叙述了其稳态工作原理,并采用状态空间法建立了变换器的输入输出平均模型,然后分析了该变换器的主要特性。通过对比分析发现,所提出的DC/AC变换器与移相全桥式DC/AC变换器具有相类似的特性,变压器原边功率管S_1、S_2很容易实现ZVS开通,功率管S_3在漏感能量足够的条件下实现ZVS开通,且其两端电压可被钳位于输入电压,变压器副边的周波变换器则很容易实现ZVS换流。此外,相比传统推挽式DC/AC变换器,所提出变换器解决了其硬开关、损耗大的问题。最后,设计了一台功率为500VA,输入输出为48VDC/110V 50Hz AC原理样机,实验结果验证了所提出变换器的工作原理及理论分析的正确性,变换器效率可达91.5%以上。

基于电压钳位原理的多端口限流式直流断路器

随着直流电网技术的广泛运用,直流断路器作为关键保护设备已成为相关领域研究重点。提出一种基于电压钳位原理的多端口限流式直流断路器,具有通态损耗低、经济性良好、重合闸速度快等优点。首先,提出新型断路器的拓扑结构及动作策略,通过电压钳位原理切除故障,而后利用LC振荡关断支路晶闸管;其次,分别对母线和线路故障进行解析推导,进而针对其关断过程设计参数;最后,利用PSCAD/EMTDC中的三端直流电网模型验证其有效性与适用性,并分别对两种故障仿真加以分析,通过故障电流、系统电压及支路电压对比分析等验证该断路器可代替多个常规断路器,减少了主断路器需求。

电压钳位法检测细胞内钙振荡

目的 建立一种电压钳位技术检测细胞内钙振荡的方法。方法 采用全细胞电压钳位法检测非洲爪蟾卵母细胞微量注射CaCl2 诱发的振荡电流。结果 振荡电流持续 1h以上 ,并分别被注射EGTA和肝素以及细胞外灌流氮氟灭酸所取消。结论 结果提示该振荡电流为钙诱发的振荡电流。以同样的方法也能测得氨甲酰胆碱激动表达于非洲爪蟾卵母细胞膜之大鼠脑胆碱受体而产生的振荡电流。

适用于直流故障清除的直流电压钳位器原理

柔性直流工程建设正在向直流电网和多端直流纵深发展,而故障清除措施一直是制约工程建设的难点,也是研究的热点。该文对现有故障清除方案进行分类,将其按照物理作用原理分为"降压/增阻"类方案,同时按照故障清除措施作用空间分为"源侧"和"网侧"方案。对于现有方案在分类学上的空缺,提出一种网侧降压的直流钳压器概念,通过直流侧电压钳位的方式将故障线路电压降为零,实现故障电流的柔性清除。在直流电网中仿真验证相关概念的可行性,并通过等效电路实验进行验证。

基于晶闸管的电压钳位型混合直流断路器

直流断路器是保障直流电网安全稳定运行的关键设备,而当前的直流断路器方案普遍存在故障清除速度慢、限流效果差、重合闸时间长等问题。为解决上述问题,提出一种基于晶闸管的电压钳位型混合直流断路器。所提直流断路器通过可变钳位电压迫使故障电流下降过零,实现故障快速清除;故障清除期间不会加剧短路电流的上升,具备良好的限流能力;具备快速重合闸功能,适用于直流电网瞬时性故障场景。阐述所提断路器的拓扑结构与工作原理;对其开断过程展开理论推导;最后,分别在PSCAD/EMTDC两端直流系统、四端直流电网模型中验证其有效性与适用性。

半桥电容电压钳位串联谐振变换器

介绍了一种采用零电流零电压开关技术的半桥电容电压钳位串联谐振变换器，分析了电路的工作原理，给出了500W／40kHz变换器的仿真波形及实验结论。实验表明，这种变换器高效可靠，并能有效提高功率因数。

具有有源电压钳位功能的电动汽车IGBT驱动电路设计与研究

由于电动汽车及混合动力机车的电池工作电压范围较大,在刹车能量回收、发电机发电、短路保护等工况下,防止IGBT产生过压失效成为一个必须深入研究的课题。有源电压钳位功能作为防止IGBT过压失效的有效手段开始有所应用,本文对几种有源电压钳位的具体方式和效果进行了分析,并提出在有源电压钳位在电动汽车IGBT驱动应用中的优化建议。

钳位型分裂Y源逆变器

Y源逆变器具有高电压增益的优点,但是其电压增益中的调制因数和直通占空比相互制约,影响其电压质量和直流母线利用率,漏感的存在也使Y源逆变器流经耦合电感的电流在状态转换过程中发生突变,导致功率开关管产生明显的电压尖峰。分裂Y源逆变器SYSI(split Y-source inverter)工作过程中由于不需要引入直通状态,可以有效解决上述问题,为此提出一种钳位型分裂Y源逆变器CSYSI(clamped split Y-source inverter),不仅可以同向调节调制因数和升压占空比,消除开关管电压尖峰,而且通过加入电压钳位单元,进一步提升了电压增益。对该逆变器进行了详细的理论分析,并进行MATLAB/Simulink仿真与样机实验,验证了其合理性。

功率管关断瞬间尖峰电压的抑制方法

针对反激式变换器功率管关断瞬间出现的尖峰电压问题,提出了两种抑制方法,即设计适当的电压钳位模式RCDClamp电路和降低主变压器漏感。

电压关断型缓冲电路分析及设计方法

本文介绍了抑制电压上升率模式和电压钳位模式关断型缓冲电路(RCD Snubber)的设计方法,对其中一些理论与实践上认识较模糊的原理进行了简单分析,并给出了简单方便的电路设计与相关损耗的计算公式,最后通过实验证实了理论分析的正确性。

超宽工作电压DC/DC变换器设计

针对太阳能光伏发电系统输出电压较宽的情况,设计了一种超宽工作电压的DC/DC变换器。利用稳压管在开关关断时对电路进行电压钳位,解决了单管反激变换器在高电压输入时电力MOSFET电压应力过高的缺陷。通过合理设计电路并从电路副边引入电流作为MOSFET栅极驱动,可以保证开关管的饱和导通。在理论分析、仿真优化、反复调试的基础上,设计了一款15 W、1 000 V/200 V输入的样机。经过测试,此变换器可以长时间稳定工作且转换效率比较高。

TI TLC6A598高压大电流8位移位寄存器驱动LED方案

TI公司的TLC6A598是单片高压大电流8位移位寄存器,设计用于需要相对高负载功率如LED的系统.器件包含在输出内置电压钳位,用于感性瞬态保护.功率驱动器应用包括继电器,电磁阀和其它大电流或高电压负载.每个开路漏极DMOS晶体管具有单独的斩波电流限制电路,以防止在短路情况下出现的危险.器件有一个8位串联进并行出的移位寄存器,给8位D型存储存储器提供信息输出是低边开路漏极DMOS晶体管,输出电压50V和连续沉电流350m A.

电压比较器V_(IO)的开环测试

传统测试设备对电压比较器输入失调电压(VIO)的测试,采用“被测器件-辅助运放”的模式,稳定的闭环网络可以方便地将DUT的输出电压钳位在规定值。而在开环测试电路中,无法实现DUT的输出钳位,本文提出了利用ASL-1000的开环测试特性,采用逐次逼近测试法,当DUT的输出电压无限接近于规定值时获取VIO的测试方案,从而提高测试的分辨率,实现由间接测试向直接测试的转化。

直流变压器研究

随着大功率电力电子器件的日益发展,采用电力电子器件构成的电力电子变压器不但可以实现交流变压器功能,而且还可以实现直流变压功能即直流变压器,从而有利于减少变压器的体积和成本;另外,随着直流电网的发展和普及,直流变压器将在直流输电中也会得到较为广泛的应用。因此,电力电子变压器得到了越来越多得到人们的关注,为利于该技术的实际应用,通过电路模态分析、仿真和实验,详细地分析并实验研究了全桥拓扑结构直流变压器的工作过程和高频变压器磁复位工作原理以及输入输出特性,最后给出了实验结果。仿真和实验结果表明直流变压器能够自动利用输出电压实现高频变压器磁复位和直流变压功能。因此,直流变压器可以广泛地应用在不需要调压的直流用电场合。

适用于注入式定子接地保护的数字电源设计与实现

20Hz电源是注入式发电机定子接地保护中一个很重要的单元,一般由方波逆变器和带通滤波器组成。提出了一个基于微控制单元(MCU)的20Hz方波逆变器方案,详细论述了LC带通滤波器的设计和计算。针对发电机发生单相接地故障时故障电压对方波逆变器的冲击,设计了钳压保护回路,以保证逆变器内部电路不损坏。文中所提方案提高了20Hz电源的灵活性、稳定性和可靠性。

NMDA受体亚基NR_1的体外表达及功能检测

目的 :体外表达NMDA受体亚基NR1并了解其电生理学特性 ,探讨体外表达受体亚基的意义。方法 :将克隆的NMDA受体亚基NR1质粒DNA经体外转录成RNA ,显微注射到爪蟾卵母细胞后进行受体表达 ,采用双电极电压钳位技术记录表达的NR1亚基的激活电流。结果 :注射NR1亚基RNA的爪蟾卵母细胞能表达出具有电生理学功能的受体 ,其激活电流能被D AP5阻断等特性 ,说明该表达的NR1亚基具有NMDA受体的功能。结论 :爪蟾卵母细胞表达的NR1亚基具有NMDA受体的生物学功能 。

亚微米CMOS电路中V_(DD)-V_(SS)ESD保护结构的设计

文章根据一个实际电路中ESD保护结构的设计,引出了一种亚微米CMOS IC中基于RC延迟而设计的VDD-VSS之间直接电压钳位结构,并结合例子中此结构前后的修改优化对该结构进行了详细的仿真分析。进一步比较了两种VDD-VSS电压钳位结构的优劣。最后阐述了亚微米CMOS电路的设计中,全芯片ESD结构的有效设计。

细胞膜钾离子通道感抗特性研究

本文在电压钳位实验和H H模型基础上分析了乌贼神经轴突细胞膜钾离子通道的电阻抗特性 ,并使其与电子电路的感性电路相对比 ,得出了钾离子通道具有与感抗电路相似的特性 ,并作出了钾离子通道电流、电压与时间的关系图 ,由分析可知 ,在整个膜电压变化的范围内 ,钾离子通道都有与感抗电路相似的特性。因此得出结论为 :在分析细胞膜阻抗特性时 ,可以将钾离子通道等效为一个感抗电路 ,从而将H H模型中离子通道的电导简化为仅含有膜电压一个变量的函数 。

高功率因数的电容串接式交错并联Buck PFC变换器

针对传统Buck功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器输入电流死区角问题,提出一种高功率因数的电容串接式交错并联Buck PFC变换器。通过有效调节中间储能电容的充放电时间,对一个开关周期内向负载传递的能量进行有效控制,实现超高降压比特性,即超低电压输出,从而改善输入电流死区角。中间储能电容工作于电容电压断续模式(discontinuous capacitor voltage mode,DCVM),实现自动功率因数校正功能,且该电容电压峰值被钳位于输入电压,没有增加开关管的电压应力。此外,DCVM模式实现该变换器功率开关管的软关断和二极管的软开通。该文对所提变换器的工作模态、性能特性和参数设计原则进行详细分析。最后,搭建220V交流输入、60W/15V输出的样机实验平台,验证所述理论分析的正确性。

一种大功率低开关应力三相Buck功率因数校正电路

针对三相单开关Buck功率因数校正器的开关电压应力过大的问题,文章提出一种通过外加辅助元件使开关器件等效阻抗不相等的电压钳位型三相两开关Buck功率因数校正器。相较于传统的三相单开关Buck功率因数校正器,所提方案在保持控制方法简单的同时,有效地降低开关管电压应力,以及电源制造成本,同时电路的输入特性具有电流源的特性,具有较强的短路故障抑制能力通过对电路结构在稳定工作时各个时段工作过程的分析,建立数学模型,给出利用开关等效阻抗不相等实现电压钳位的设计方法,分析该电路高功率因数低开关电压应力的原理。最后,制作一台5kW的实验验证样机,稳定运行时功率因数为1,谐波含量不足5%,证明该电路的优越性和可行性。