具有可变增益恒压特性的三线圈WPT系统补偿网络结构及参数确定新方法

含有中继线圈的三线圈无线电能传输(wireless power transfer,WPT)系统可以提高系统的传输距离和传输效率。文章基于耦合电感模型分析,并建立传统串联/串联/串联(series/series/series,S/S/S)补偿结构的三线圈磁耦合系统数学模型,但该数学模型不够直观,不易对磁耦合系统除自感谐振式外的其他补偿参数确定方法进行分析。因此,提出利用变压器T网络模型进行三线圈磁耦合系统建模的新方法。基于所获得的解耦电路模型和等效漏感补偿理论,确定串联/串联/串联-并联(series/series/series-parallel,S/S/SP)、并联/串联/串联(parallel/series/series,P/S/S)、并联/串联/串联-并联(parallel/series/series-parallel, P/S/SP)补偿结构,提出S/S/S、S/S/SP、P/S/S、P/S/SP补偿结构的参数确定方法。所提方法在磁耦合系统不变的情况下,通过补偿电容及等效变比的设计,获得可变增益恒压的输出特性。该方法电路模型简单,设计思路清晰,参数选择灵活,有助于拓宽输出电压增益范围。

一种功率增益可控的全集成CMOS功率放大器

设计了一种单片全集成、输出功率增益可变的CMOS功率放大器电路。功率放大器电路输出级通过电容分压实现阻抗匹配,输出功率增益通过三位数字控制位实现七级增益控制。该功率放大器基于SMIC 0.18μm CMOS工艺设计。测试结果表明,当功率放大器工作在2.4GHz时,功率增益可以从2.5dB变化到16dB。当增益为16dB时,功率叠加效率约为15%,输出1dB功率为8dBm。整个功率放大器芯片尺寸为1.2mm×1.2mm。

通用电调谐双二阶电流模式滤波器

提出了一种利用可变电流增益双输出CCⅡ(DOCCⅡ)构成的状态完全可调谐的双二阶电流模式滤波器。滤波器的参数可以通过DOCCⅡ的可变电流增益因子独立调谐。基于一般双二阶滤波器的设计原则,给出了一种通用电调谐电流模式滤波器的设计方法,并推出了低通、高通、带通、带阻和全通二阶传输函数,给出了相应PSPICE仿真的频响结果。

三线圈WPT系统的新型补偿网络设计

含有中继线圈的三线圈WPT系统可以提高系统的传输距离和传输效率,但在现有的补偿网络结构分析中未考虑非相邻线圈间的耦合影响(交叉耦合效应)。本文基于耦合电感模型分析并建立了传统自感谐振式SSS补偿结构的三线圈WPT磁耦合系统的数学模型。该补偿方法中输出特性存在交叉耦合问题,恶化系统的输出恒压特性,且该模型组成复杂,难以对磁耦合系统的其它补偿网络结构及参数确定方法进行分析。因而,本文提出了利用变压器T网络模型来进行三线圈WPT磁耦合系统建模的新方法。该模型将所有的系统参数转化为变压器的原副边漏感、激磁电感和等效变比,实现三线圈间的电感解耦。并基于变压器T网络模型的多解性和等效漏感补偿理论,提出了SSS、SS/SP补偿结构及参数确定方法。该方法在磁耦合系统不变的情况下,通过补偿电容及等效变比的设计可以获得可变增益恒压输出特性。该方法设计思路清晰,模型简单,有助于拓宽输出电压增益范围。