一种低噪声高纹波抑制比的LDO设计

提出了一种低噪声高电源纹波抑制比(PSR)的低压差线性稳压器(LDO).该低压差线性稳压器通过提高带隙基准和误差放大器的噪声抑制性能以及PSR性能以达到提高LDO性能的目的.在0.6μm BiCMOS工艺下进行了流片验证,测试结果表明,当负载电流为100mA时,100Hz电源纹波抑制比为75dB;10kHz时电源纹波抑制比为72dB.输出噪声电压(100Hz^100KHz)为15μVRMS.

低压差线性电压调整器电源纹波抑制比测试方法

低压差线性电压调整器应用广泛,电源纹波抑制比是反映其性能指标的关键参数之一。为解决传统电源纹波抑制比测试方法测量频率范围较小、测试效率低、难以满足高电源纹波抑制比测试等不足,提出基于功率分配器和低频网络分析仪相结合的电源纹波抑制比测试方法,并采用典型低压差线性电压调整器对基于功率分配器和基于电感电容总和节点法的两种测试方法进行测试验证。实验结果表明:基于功率分配器的电源纹波抑制比测试方法最低测试频率可达30 Hz,可满足70 d B以上电源纹波抑制比的测试需求,具有频率测量范围更宽、测试效率高等特点。

东芝推出具有更高电源线稳定性的高纹波抑制比、低噪声LDO稳压器

东芝电子元件及存储装置株式会社("东芝")今日宣布,推出由32款LDO稳压器产品组成的"TCR3RM系列",为智能手机和可穿戴设备等移动电子设备提供更稳定的直流电源。该系列的首批产品将于今日开始出货,其他产品也将陆续上市。

基于比例重复控制的MMC-SST子模块电容纹波电压抑制策略

基于模块化多电平变换器的固态变压器(modular multilevel converter based solid state transformer,MMC-SST)是实现交直流混合配电网柔性互联及能量多向流动的关键装备。针对固态变压器输入级MMC子模块电容纹波电压过大,导致装置的体积和成本增加的问题,提出一种基于比例重复控制的MMC-SST改进纹波电压抑制策略。首先利用基于比例重复控制的电容电压闭环得到调整后的功率移相角。然后,通过双有源桥变换器将子模块电容纹波功率传递到低压直流母线,从而有效抑制MMC子模块的各频次纹波电压,达到减小电容值的目的。最后,仿真结果表明在网侧电压对称或不对称工况下,基于比例重复控制的MMC-SST子模块电容纹波电压抑制策略均具有良好的纹波电压抑制能力。

基于PFC电路直流纹波抑制的二阶自适应滑模控制器设计

文中提出一种背靠背型中性点钳位式(back-to-back neutral point clamped,BT-NPC)功率因数校正(power factor correction,PFC)电路,并设计二阶自适应滑模控制方法用于提高电路鲁棒性与降低电流谐波含量。首先,分析所提三电平PFC电路工作特性,推导该电路的等效模型及其模态扰动,并分析模态扰动量对其工作特性的影响;然后,结合高阶滑模理论与自适应控制两者的优点,设计二阶自适应滑模控制器,既使电路具有变结构控制的良好鲁棒性,又能最大限度的减小控制震颤。同时,基于电流带宽分析,设计比例谐振控制器补偿交流电流与工频相位,并设计基于扩张状态观测器的直流电压采样滤波方法,用于消除二倍频纹波造成的电流谐波影响。最后,基于BT-NPC电路,搭建220 V/50 Hz、1 kW/400 V的实验样机,实验结果验证所提变换器的可行性和控制方法的有效性。

非隔离单相半桥UPQC直流纹波分析及其影响抑制

非隔离单相半桥统一电能质量调节器(UPQC)两侧变换器的脉动功率差将在直流电容及分电容上产生复杂的多倍频电压纹波,各次电压纹波会对串联侧变换器的补偿电压有不同的影响,降低串联侧变换器的补偿效果。为了抑制直流电压纹波影响,利用等效电容电流模型计算直流电容电压表达式,分析直流纹波及非线性负载对补偿电压的影响路径,并仿真验证其正确性。针对分电容电压纹波和非线性负载对电压补偿效果的影响,提出一种抑制多倍频纹波影响的补偿电压特定次谐波控制策略。最后,基于SiC器件建立了非隔离单相半桥UPQC实验平台进行实验验证,实验结果表明在非线性工况下,所提控制策略将补偿电压THD从12.2%降低至2.4%,相比于传统控制可以减少约70%的直流电容需求。

单相统一电能质量调节器二次纹波补偿及抑制策略

在单相半桥非隔离统一电能质量调节器(UPQC)中,交、直流间瞬时功率不平衡导致直流侧出现二次电压纹波,影响电能质量的补偿效果。该文分别在UPQC并网、离网两种模式下提出二次纹波的补偿及抑制策略。首先,分析UPQC在并网运行条件下直流二次纹波的产生机理及其对电能质量补偿的影响,并提出分别在并、串联侧变换器加入陷波器及特征次谐波控制,以降低网侧电流及串联侧电压谐波。其次,在UPQC离网运行时,为有效抑制直流电压二次纹波,提出一种利用UPQC闲置的串联侧变换器与复用的直流分裂电容构建半桥有源功率解耦电路的方法,控制难度低且无需额外增加解耦电路元件。最后,通过仿真和实验验证了所提方法的可行性。在并网模式中,所提策略减少了74%的电流谐波及42%的电压谐波;在离网模式中,所提策略减少了66.7%直流电压二次纹波。同时,该文所提出的二次纹波的补偿及抑制策略,可优化直流电容参数设计,并进一步减小UPQC体积。

基于改进PWM的低开关频率SPMSM电流纹波抑制

传统SVPWM由于其电压利用率高等优点被广泛应用在电机控制中,然而随着开关频率的降低,输出电流纹波会加剧,其将面临系统损耗增加、输出转矩脉动等问题,对系统稳定性和动态性能带来不利影响。针对这一问题,本文提出了一种基于改进混合PWM的电流纹波抑制策略。通过构建静止坐标系下的电流纹波矢量模型,分析了低开关频率下的纹波加剧的原因。通过分析电压矢量作用时间和顺序与电流纹波之间的关系,选取了两种能够抑制电流纹波的开关序列。通过在线计算不同序列的电流纹波并根据结果切换输出,实现了对低开关频率下电流纹波的有效抑制。搭建了实物实验平台,实践验证了该抑制策略的有效性和可行性。

自适应LED纹波电流抑制电路设计

当前发光二极管(LED)应用范围十分广阔。由于LED驱动器直接连接在220 V/50 Hz的电源上,导致LED容易产生频闪现象,造成人眼不适和使用寿命减小。基于1μm DP2M DNW HVCMOS工艺介绍了一种自适应LED纹波电流抑制电路,通过采样电阻获得输入LED的电流信号,自动调整电容电位,抑制电流纹波,消除了LED频闪现象。仿真结果显示65 mA~900 mA驱动电流的纹波仅为驱动电流的1%~2%。

纹波抑制算法在变频空调上的研究应用

电解电容作为变频控制器中重要器件,其寿命直接决定空调使用年限。电解电容纹波电流又是影响其寿命的关键参数。通过纹波抑制技术,对压缩机电流进行前馈控制,降低电解电容纹波电流,延长电容使用寿命。首先针对控制系统建立其数学模型,根据伯德图进行系统稳定性分析,确定控制参数;建立前馈系统的数学模型,分析前馈控制对系统稳定性影响。其次通过仿真确认控制方案和算法的可行性,保证控制环路的鲁棒性。最后实验结果表明,实验工况内,增加控制策略后电解电容纹波电流减小13.6%,有效延长电解电容的使用寿命;完成可靠性测试,结果表明该控制技术能满足各项极限测试要求,控制策略安全可靠。

多端口分布式新能源输入低频电流纹波抑制

为实现对分布式新能源输入低频电流纹波的有效抑制,提出了一种应用于分布式新能源发电的多端口两级式DC/AC逆变器及其控制方法,其中输入直流源提供负载功率所需的直流分量,第三端口提供负载交流功率纹波。详细分析了所提三端口两级式逆变器的拓扑结构及其工作模式,讨论了为实现输入低频电流纹波抑制所需的电路关键参数计算方法及系统控制策略。最后通过搭建的95 W原理样机对所提拓扑及其低频电流纹波抑制策略开展了实验验证,实验结果证明该拓扑能够在实现纹波消除的同时获得高质量的输出波形。

一种具有纹波抑制功能的斩波稳定放大器

基于SMIC 0.18μm BCD工艺设计了一种低失调、低噪声的斩波稳定放大器。针对斩波调制技术引入输出纹波的问题,设计新型的乒乓结构陷波滤波器来抑制纹波,并采用复合路径多级放大器结构拓展了带宽。通过Spectre仿真验证,放大器增益带宽积为11.7 MHz,共模抑制比为145 dB,电源抑制比为126 dB。蒙特卡罗仿真结果表明,放大器失调电压分布的标准差为3.54μV,输入噪声谱密度为32.1nV/√Hz,纹波抑制效果达83.1 dB。

交直流混合微电网中直流母线电压纹波抑制方法

在交直流混合微电网中,若汇入直流母线中的功率瞬时值中含有纹波分量(如三相不平衡交流负荷、交直流微电网互联功率存在不平衡有功功率分量等),均会导致直流母线电压出现纹波分量,严重时会影响系统供电电能质量和可靠性。为此,提出基于直流有源滤波器(DC active power filter,DC-APF)的直流母线电压纹波抑制方法,主要由直流电压纹波抑制、直流有源滤波器输入端电容电压控制以及电流闭环控制3部分构成。阻抗分析方法表明所采用的控制参数设计方法能保证拟抑制纹波频率处直流有源电力滤波器输出阻抗远小于直流微电网中其余单元的输出阻抗,从而能消除或减小直流纹波电压。此外,基于所提方法,还可实现多直流有源滤波器即插即用与并联运行。最后在Matlab/Simulink中搭建了含直流型分布式电源、交直流双向DC-AC变流器、直流负荷以及两台直流有源电力滤波器的交直流混合微电网仿真模型,建立了相应的实验平台,数字仿真和实验结果均验证了所提方法的有效性。

一种抑制直流大电流源纹波的新型方法

提出一种抑制直流大电流源纹波的新型方法,采用双铁芯磁平衡式电流传感器,使得电感铁芯直流磁通近似为0。非晶铁芯由于其高磁导率特性可等效为一个大的电感器,而电感器的交流阻抗对直流大电流源的纹波有较大抑制作用,从而提高直流大电流源的精度。此新型方法使用双铁芯叠加体积小,电路简单,对大电流直流电流源纹波的抑制效果明显,为检定直流电能表提供更高精度大电流直流源。实践证明:该新型方法中的抑制模块可将输入纹波抑制比控制在5%左右,与传统抑制纹波方法相比,具有低损耗、低成本、高效率和易控制等特点。

Z源逆变器在风电并网系统中的电容电压纹波抑制策略

风电并网系统中Z源网络的电容电压纹波影响电容参数的选择,增大了系统体积和成本。传统的脉宽调制策略是将一个开关周期的直通时间平均分为6份,分别插入不同的状态矢量之间。该文提出一种抑制Z源网络电容电压纹波的改进脉宽调制策略,通过分析有效状态矢量和直通零矢量下Z源网络电容电压的升降,可在一个开关周期内直通时间总和不变的前提下,改变不同状态矢量之间的直通零矢量时间,有效减小Z源网络电容电压的最大峰值。仿真与实验结果表明,与传统调制策略相比,所提方法减小了风电并网系统中Z源网络的电容电压纹波,从而在相同系统参数下降低了所需电容量。

开关电源纹波抑制研究

提出开关电源纹波的定义,分析开关电源纹波产生的原因,并提出几种抑制纹波的方法。最后针对一款特殊开关电源,论述了开关电源的输出稳定性问题。该电源输出电流为10A,输出电压为12V,主要用于驱动半导体激光器。为减小输出电流纹波,提高激光功率稳定性,研究分析了几种抑制纹波的方法,包括滤波法,多路叠加法等。该电源的设计采用主、副电源的思路,从主电源采集纹波信号反馈给副电源的控制端,从而使主副电源输出叠加后保持较小的输出纹波。通过实验验证该方法可以使纹波系数保持在1%,使得性能有所提高。

开关电源纹波和噪声的抑制

分析了开关电源纹波和噪声的组成成分及哪些成分需要抑制。通过铁氧体磁珠抑制基频纹波和高频噪声的等效电路,得出结论为当降压型变换器与其他电路拥有共同的输入电压时,降压型变换器的输入噪声完全可以干扰其他装置;简单滤波方式可以用来降低输入噪声,改善电路的特性。最后给出了计算公式及结果。

基于功率预测的光伏微逆变器低频电流纹波抑制策略

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(PM)难以达到高效率,因此以桥式电路为基础的PM越来越受到重视。文中提出一种较小容值的桥式PM及其基于功率预测的输入侧低频电流纹波抑制方法。该方法取消了传统的电流内环,而且保证变换器的输出功率能够在一个开关周期时间内实现快速跟踪。考虑到实际参数与检测值的误差,所提功率预测方法仍具有很好的稳定性与鲁棒性。通过建立系统的小信号模型,设计了电压外环的调节器参数,使得电压环具有较大的带宽。实验结果证明了所提PM性能优良。

具有低频电流纹波抑制功能的电流型桥式光伏微逆变器

合理的低频电流纹波水平能有效增加微逆变器的寿命,提高光伏电池的输出功率。文中提出一种器件复用的电流型桥式变换器,作为两级式光伏微逆变器的前级,针对该变换器提出了一种双占空比调制策略,分析了在该策略下变换器的工作原理,在此基础上提出了一种可实现光伏电池侧低频电流纹波抑制的策略。分析了变换器的小信号模型,分别设计了升压电感电流内环、光伏电池电压外环以及低压侧电压环的调节器参数,并通过根轨迹验证了在整个光伏电池运行范围内变换器均能稳定运行。实验样机运行结果验证了分析与设计参数的正确性。

浅谈开关直流电源的纹波抑制问题

简述了开关直流电源纹波产生的原因 ,提出了纹波抑制的常用方法 。