能量恢复型CVSL电路的设计及其应用

提出了采用交流能源的级联电压开关逻辑(CVSL)电路,其主要特点是输出与输入信号呈现相同相位,并消除了输出端悬空现象,适合于实现低功耗组合电路。应用0.25μmCMOS标准工艺的SPICE模拟表明,提出的电路具有正确的逻辑功能与可观的能量节省。

绝热计算原理与能量恢复型CMOS电路

从改变 CMOS电路中能量传输方式的观点出发 ,讨论了绝热计算原理 .在此基础上对实现能量恢复的现有三种方案及相应的电路结构进行了分析与比较 .

磁阻型电磁发射器剩余能量回收电路的仿真与实验

对于传统磁阻型电磁发射器,驱动线圈中的剩余电流会对弹丸产生反向电磁力,这会直接影响弹丸出口速度和发射效率。针对这一问题,提出了一种具有剩余能量回收功能的磁阻型电磁发射器驱动电路。通过在电容放电支路设置调节电感,使放电完成后的电容产生反向电压,对晶闸管施加逆流脉冲使其自然关断,以切换电流流通路径来实现驱动线圈中剩余能量到电容器中的转移。回收的能量被储存在电容器中,可作为磁阻型电磁发射器下一个工作周期的初始储能,减少了电容预充电时间。对提出的剩余能量回收电路的工作原理进行了介绍,并与传统电路进行了仿真与实验对比。仿真与实验结果表明:此电路可以迅速回收驱动线圈中的剩余能量,减少了能量损耗,消除了反向电磁力,提高了弹丸出口速度与发射效率。

AC-PDP新型能量恢复电路的研究

在表面放电式AC PDP驱动原理的基础上,介绍了一种新型的PDP能量恢复驱动电路。该电路利用PDP的等效固有电容和外加电感器产生谐振,以防止突然的充放电。与以前的能量恢复方法相比较,该电路能更有效地恢复由于传统的硬开关和置换电流引起的能量损失,并且结构简单,可进行不对称操作,更适合于实际应用。

基于电容吸收拓扑电路的新型磁阻线圈发射器

磁阻线圈发射器具有出口速度一致性好、可靠性高和能源清洁等优点。但是现有磁阻线圈发射器普遍效率较低,限制了其工程应用。为提高发射效率,提出一种基于电容吸收拓扑电路的新型磁阻线圈发射器方案。首先建立了传统二级磁阻式发射器的模型,采用有限元软件进行了仿真计算。结果显示,在电枢经过线圈中心后,驱动线圈中剩余电流产生的磁场会使电枢受到反向电枢拖拽力而减速。针对上述问题,提出一种新型的基于电容吸收拓扑电路的能量回收方案,分析了各阶段的放电特性。计算结果表明:与传统放电电路相比,新型放电电路可以使驱动线圈的剩余电流被电容器吸收实现快速衰减,电枢出口速度由21.46 m/s提高至26.19 m/s,效率由14.50%提高至21.59%。新型放电电路能够对电枢加速后的剩余能量进行回收,明显减小电枢拖拽力,提高了发射速度与能量回收效率。

基于桥式驱动电路的磁阻型电磁发射器仿真与实验

在磁阻型线圈电磁发射器中,驱动线圈的剩余电流会影响抛体的发射效率。将磁阻型线圈电磁发射器驱动电路中的电容器用桥式电容电路替代,通过桥式电容电路能够快速降低发射器中驱动线圈的剩余电流,避免抛体在运动时受到反向的回吸力。该文介绍了桥式驱动电路在磁阻型线圈电磁发射器中的工作原理,通过仿真与实验对比分析磁阻型线圈电磁发射器在传统驱动电路与桥式驱动电路中的发射性能。实验和仿真的结果表明:采用桥式驱动电路后,磁阻型线圈电磁发射器的效率得到了提高,剩余电流的能量回收到电容器降低了系统能量的损耗。仿真和实验结果的规律具有一致性,验证桥式驱动电路在磁阻型线圈电磁发射器的可行性,为解决驱动线圈剩余电流及反向力的抑制提供了参考。

大功率三电平变流器中的能量回馈型吸收电路

吸收电路对大功率变流器的可靠工作起着极其重要的作用。分析了能量回馈型吸收电路在 30 0kVAIPM三电平变流器中的工作过程 ,提供了其参数的选择 ,总结了其特点 。

部分谐振式PDP能量恢复电路的研究

介绍了等离子平板显示器(PDP)的驱动原理,引入了一种新型部分谐振式能量恢复电路,此电路利用谐振原理使扫描驱动IC的工作电压比常规方法有明显降低,能量恢复效果明显,实验证明其可以大大减少PDP能量损耗,提高系统性能,具有广泛的应用前景。

中压并联型DVR链式变流器主电路及参数设计

中压并联型动态电压恢复器(DVR)由快速开关(HSS)和并联电压源变流器组成。电网发生故障时HSS关断,并联变流器转入负荷电压控制运行模式,并联变流器内置的超级电容器向负荷释放能量。此处对并联链式变流器主电路进行分析与比较,设计了链式变流器功率模块直流侧滤波电路,给出了滤波电路参数设计方法,并通过仿真和实验验证了直流侧滤波电路滤波效果,给出了链式变流器并网运行实验结果。

完全谐振式PDP能量恢复电路

介绍了等离子平板显示器(PDP)的驱动原理,分析了现有能量恢复电路,引入了一种新型完全谐振式能量恢复电路,通过实验证明其可以大大减少PDP能量损耗,提高系统性能.

AC-PDP能量恢复驱动电路的研究

根据表面放电AC-PDP的特性及驱动原理,提出了一种两级的能量恢复电路,并对电路工作过程进行了详细的分析。通过3种结构的能量恢复电路效率进行的详细比较,本电路相对于一级能量恢复电路来说效率得到了很大的提高,相对于多级能量恢复电路,电路的高压MOS管减少了25%,其他元件也相应减少,效率提高了15%。并通过实验证明了此电路的可用性及实用性。

混合型本安电路短路瞬态能量分析

目前针对本安电路本安特性的研究大多以IEC火花实验装置为实验平台,仅对单一电容电路或电感电路的放电特性进行分析,存在适用性差、实验条件要求高等问题,缺少对混合型本安电路本安特性的研究。针对该问题,在GB/T 3836.4—2010《爆炸性环境第4部分:由本质安全型“i”保护的设备》的基础上,以截流型保护方式下的混合型电路为实验对象进行短路瞬态能量实验,通过分析短路瞬态能量释放过程,建立了短路瞬态能量数学模型,分析了等效数学模型中电容、电感、电源电压和保护时间对短路瞬态能量的影响。Matlab仿真结果表明:随着电容和电感的增大,短路瞬态能量会逐渐增大,最后趋于一个稳定值;增大电源电压会显著增加短路瞬态能量;缩短动作保护时间可有效降低瞬态能量,但只有当保护时间小于临界时间时其作用才明显。基于短路瞬态能量数学模型开发了本安电源,进行了短路实验。实验结果表明:短路电流和电压波形与理论分析基本吻合,短路瞬态能量为33.22µJ,符合本安要求,可为本安电源的设计提供参考。

能量回馈型超声波电动机驱动与能量采集电路设计

针对能量回馈型超声波电机既具有精密驱动功能,又具有振动能量采集功能的要求,设计了基于TMS320LF2407的能量回馈型超声波电机驱动与能量采集电路,分析了电路的各个组成模块,并对电路硬件进行了设计与仿真;研制了电路硬件系统,搭建了电路测试平台,对电路进行了测试分析。研究结果表明:设计的驱动电路能够满足超声波电机的驱动要求,能量采集电路具有较好的采集回收功能,为在能量供应不足的场合实现超声波电机的持续应用提供了一种可行的解决方案。

表面放电式AC-PDP能量可恢复驱动电路的研究

根据表面放电式交流等离子体平面显示器驱动原理,提出了能量可恢复的驱动电路,并重点对基于L,C谐振电路的PDP能量恢复系统进行了详细的分析。

采用二相功率时钟的能量恢复型CMOS触发器设计

基于绝热开关或能量恢复技术,提出了应用于低功耗系统的主从型绝热D触发器、SR触发器和JK触发器设计.所提出的这些电路工作于二相正弦功率时钟,这有助于降低功率时钟电路的设计难度.通过接入两个与功率时钟相连的弱nMOS管解决了输出悬空态问题.电路采用传输开关作为逻辑输入模块,消除了接地端,因而具有更低的能耗.应用绝热JK触发器,并以十进制加法计数器为例演示了能量恢复型时序电路的设计.通过采用0.5μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺参数的集成电路模拟程序(SPICE)模拟,结果验证了该触发器较之以往的设计具有更低的功耗.

一种锂电池组均衡电路及其控制策略设计

针对动力锂离子电池组中因单体电池性能差异而造成过充过放等不良影响的问题,提出了一种简单高效的动力锂电池组均衡方案。在均衡电路方面,该方案设计了一种能量转移型均衡电路,实现能量的双向转移,可以根据需要灵活地控制能量转移方向;在控制策略方面,该方案使用启发式搜索算法中的A*算法对能量转移路径进行规划,加快均衡速度,提高均衡效率,实现动力锂离子电池组充放电全过程高效动态均衡。实验结果证明,该方案均衡效果明显。

基于2N-2N2P结构的绝热非整数除电路设计

该文首先利用2N-2N2P逻辑电路结构,实现能量和信息均可恢复的绝热触发器,然后利用误差计算和偏差校正的方法,提出稳定的能量信息恢复型绝热非整数除电路设计方案,最后用计算机模拟程序检验了上述电路的正确性。

基于波的传输理论对电涌保护器能量配合分析

运用波的传输理论,详细阐述了多级电源电涌保护器SPD的能量配合过程,并通过试验验证了波的传输理论的正确性,得到3点结论:波的传输理论不仅可以应用于高电压技术,而且对于低压配电系统中雷电流的传播分析依然适用;当两级之间电感值为5.6μH时,两级之间的分流比大约为0.84∶0.16,较之开关型SPD与限压型SPD的能量配合测试模型,2个限压型SPD能量配合测试模型的限压效果更加理想;对于开关型SPD与限压型SPD的能量配合测试中,当冲击电压高于30.0 kV时,后级出现反向电流的原因是放电管和压敏电阻都导通时测试电路中形成一个顺时针回路。

一种交叉耦合低功耗传输门绝热逻辑电路

提出了一种新的能量恢复型电路—— Transmission Gate Adiabatic Logic(TGAL)。该电路由交叉耦合的 CMOS传输门完成逻辑运算与能量恢复 ,对负载的驱动为全绝热过程。TGAL电路输出端始终处于箝位状态 ,在整个输出期不存在悬空现象并具有良好的信号传输效果。分析了 TGAL反相器的能耗 ,并与静态 CMOS电路及部分文献中绝热电路进行了比较。使用 TGAL构成门电路与时序系统的实例被演示。应用 MOSIS的0 .2 5 μm CMOS工艺参数的模拟结果表明 ,与传统 CMOS和 2 N-2 N2 P绝热电路相比 ,TGAL电路在 1 0 0 MHz工作频率时分别节省 80 %与 60 %以上的功耗。