一种基于UC3901的有源箝位SEPIC电路设计

阐述一种适用于宽输入电源的磁隔离反馈的有源箝位SEPIC电路,分析了控制器UC3901的工作特点,给出了利用UC3901控制器设计有源箝位SEPIC电路的设计方法。对主电路和控制电路进行了详细的分析与设计。实验结果验证了理论分析结果,验证了该电路具有良好的静态和动态性能。

一种新型有源钳位技术研究

本文主要研究了IGBT在关断过程中的V_(ce)电压尖峰的抑制方法,分析了V_(ce)电压尖峰的形成原因及不同有源钳位电路的优缺点,提出一种带有du/dt反馈的有源钳位方法。以某厂大功率IGBT模块为实验平台验证了有源钳位电路,证明了在高压工况下du/dt反馈的必要性。

RCD钳位反激变换器的回馈能耗分析及设计考虑

对RCD钳位反激变换器的能量传输过程进行深入分析,指出为避免反馈电压Uf在整个开关管关断期间向RCD钳位电路提供能量而增大能耗,钳位电容电压UC必须大于Uf;推导得出反馈电压产生的回馈能量Wf的解析表达式,并指出Wf随着UC的增加而减小,且RCD钳位电路的总能耗等于Wf与变压器漏感储能Wlk之和。令Wlk与Wf相等,得出钳位电容的临界钳位电压UCK=2.6 Uf,并指出当UC大于UCK时,回馈电压产生的能量将小于Wlk,并以此作为确定钳位电容电压UC的依据,得出RCD钳位电路元件参数的设计方法。给出实例,通过仿真和实验结果,验证了理论分析的正确性和设计方法的可行性。

一种结构简单的曲率补偿CMOS带隙基准源

提出了一种结构简单新颖的高性能曲率补偿带隙电压基准源.电路设计中没有采用典型结构中的差分放大器,而是采用负反馈技术实现电压箝位,简化了电路结构;输出部分采用调节型共源共栅结构,保证了高的电源抑制比.整个电路采用SMIC 0.18μm标准CMOS工艺实现,并用HSPICE进行仿真,结果表明所设计的电路在-45℃-125℃范围内的温度系数为12.9×10^-6/℃,频率为10 Hz时的电源抑制比为67.2 dB.该结构可应用于高速模数转换器的设计中.

基于负反馈箝位技术的高性能CMOS带隙基准源

该文提出了一种结构简单的高性能带隙电压基准源。电路设计中采用负反馈箝位技术实现电压箝位,消除了运放自身失调效应的影响,简化了电路设计;输出部分采用调节型共源共栅结构,保证了高的电源抑制比(PSRR)。整个电路采用SMIC0.18μm标准CMOS工艺实现,并用HSPICE进行仿真,结果表明所设计的电路在-15～70℃范围内的温度系数为10.8ppm/℃,直流PSRR为74.7dB,在10Hz^1MHz频带内的总的输出噪声电压为148.7μV/sqrt(Hz)。

基于曲率补偿的低温度系数带隙基准源设计

为了减小基准源输出信号随温度变化的波动,设计了一种基于温度曲率补偿的带隙基准电压源电路结构,采用负反馈箝位技术,简化了电路结构,减小了噪声和失调误差;同时应用β倍增器电流源作为温度曲率补偿电路,有效降低了温度系数。仿真结果表明,在-20~105℃范围内,所设计的带隙基准电压源的温度系数仅为0.904 ppm/℃,低频时电源电压抑制比为46 dB。该电路结构可以有效地提高带隙基准电压源的温度性能。

一套研究机械电反馈的心室压力钳系统(英文)

在心脏机械电反馈的研究中准确控制机械刺激是非常重要的。本研究室构建了一套适用于离体家兔心脏的心室压力钳系统。该系统通过计算机控制压力钳,不仅能模拟正常生理条件下左心室的压力波形,还能在心室活动周期的特定时相、以适当波形对心室施加机械刺激。该系统集心脏灌流与起搏、表面心电图记录、单相动作电位记录、心室压力钳制与测定等多种功能于一体,特别适用于器官水平上观察机械电反馈现象并探讨其机制。

单级三电平交流斩波器的控制策略研究

提出了新颖的单级三电平交流斩波器的电路结构及拓扑族。该电路结构由三电平变换器以及输入、输出滤波器构成,能够将一种不稳定的、劣质高压交流电直接斩波成稳定或可调的优质正弦交流电。其拓扑族包括Buck式、Boost式、Buck-Boost式等结构。该类交流斩波器适用于高输入电压AC/AC变换场合,具有单级功率变换,拓扑简洁,双向功率流,功率开关电压应力可降低等优点。针对箝位电容电压控制问题,提出箝位电容电压和输出电压瞬时值双反馈控制策略。实验结果证明了该类交流斩波器及其控制策略的正确性及先进性。

基于有源钳位和动态负反馈相结合的IGBT过压保护

为了对大功率IGBT过压保护,根据IGBT驱动器是被动的收集IGBT电流和电压变化率,直接主动的反馈到栅极或者驱动器,提出了一种基于有源钳位和动态负反馈相结合的IGBT过压保护方法.该方法将主动钳位和dv/dt负反馈交错运行,不仅能直接对栅极而且也能对驱动放大器进行控制.通过测试对比分析,采用该方法的过压保护电路对抑制IGBT集-射极的关断尖峰电压,消除因电路电感和集射间电容引起的LC震荡有非常明显的效果,比传统的过压保护电路更能有效的对IGBT实施过压保护.

基于单芯片的开关电源设计

由于TOPSwitching开关电源芯片在电路里集成了很多控制功能,外围电路设计任务少而简单,一种典型电路的设计只要稍做修改就可用于不同的用途。这里介绍了用TOPS witch开关电源芯片设计反激式开关电源的方法。

一种包含LCD箝位网络的零电压转换半无桥功率因数校正变换器

提出一种采用LCD箝位网络实现辅助开关管零电流关断和自耦变压器激磁能量回馈的设计原理。据此推导出一种可实现辅助开关管零电流开关的零电压转换半无桥功率因数校正变换器拓扑,其辅助开关管开关损耗趋近于零。与此同时,该变换器还实现了主开关管的零电压开关和升压二极管的自然开关,并且没有增加它们的电压应力。自耦变压器绝大部分激磁能量和漏感能量也回馈到负载中。理论分析了该变换器的工作模态,推导出变换器宽电压运行的约束条件及自耦变压器激磁能量回馈的理论值,不同工况条件下的实验验证了该变换器设计方案的可行性和理论分析的正确性。该变换器相较于已有变换器能进一步提升效率。

电缆绝缘电阻测试仪中高压电源的设计

为满足电缆绝缘电阻测试"低电压输入,高电压输出"的需求,对有源钳位、脉宽调制和倍压整流等技术分析改进,提出一种新型的有源钳位倍压变换器。主回路中利用有源钳位技术实现磁芯磁通自动复位,提高了磁芯利用率,钳位电容与元器件产生谐振实现开关零压开通,减小开关损耗和电压应力;利用倍压技术降低变压器升压要求,减小了变换器体积;在控制回路中利用负反馈将输出电压输入脉宽调制芯片,控制脉冲占空比,提高了电源稳定性和负载特性。用软件仿真结果表明,该变换器能够为绝缘电阻测试提供稳定的高电压。

一种低损耗馈能式有源箝位电路

提出一种由二极管、箝位电容、单管直流变换器及其控制电路构成的低损耗馈能式箝位电路。根据箝位电容电压幅值来控制单管直流变换器向电路馈能,只有当箝位电容电压超过设定最高值时,单管直流变换器才馈能工作,其余时间箝位电容充分吸收功率管关断时分布电感的转移能量。单管直流变换器在间歇性脉冲工作方式下获得了更高的工作效率。分析了电路的工作过程及设计注意事项,最后通过实验证明了电路的有效性。

一种无运放电流模式带隙基准设计

为满足集成电路中低功耗/低温度系数的要求,基于负反馈钳位原理,采用分段线性补偿技术,通过在高低温度段分别插入非线性电流修正项对基准进行了曲率补偿,得到一种新型的无需运放的曲率补偿电流模式带隙电压基准源。仿真得到典型工艺下电路在室温27℃,工作电压4.5V下输出电压1.25062V,工作电流小于38μA,功耗小于170μW。在-40～+150℃。宽温度范围内,基准电压在1.25018～1.25086V之间变化,温度系数约为2.86ppm/℃。

用心室压力钳方法研究家兔左心室单相动作电位的变化

目的构建小动物心室压力钳方法,观察机械刺激对心脏电活动的影响,探索心脏机械电反馈现象及其机制。方法应用自行构建的心室压力钳方法,在心室肌细胞动作电位末期牵张左心室,观察心室单相动作电位时程的变化。结果当左心室分别被强度为130 mmHg、140 mmHg、150 mmHg的额外牵张刺激钳制时,左室MAPD90〔单相动作电位复极90%的时程(monophasicaction potential duration upstroke to the level of 90%)〕较正常分别延长15.4%、26.1%、44.4%(P<0.05),左室MAPD20、MAPD50无明显变化;牵张前后右室MAPD20、MAPD50及MAPD90均无明显变化。结论自行构建的心室压力钳方法能较准确地模拟生理、病理生理条件下心室内的负荷变化情况,并能灵活地对心脏施加机械刺激,为在器官水平上研究心脏机械电反馈(mechano-electricfeedback,MEF)提供了压力控制方法上的改进;左心室复极末期牵张刺激可引起其心肌细胞动作电位时程(action potential duration,APD)延长、复极减慢,右室则无明显改变,提示该刺激直接导致了左心室上内向电流的发生。

简支条件大跨度高梁试验技术研究与应用

针对在某型飞机梁结构件静力试验任务中所遇高载荷、简支边界和高不稳定性等问题,提出以四点铰支系统支持试验件,采用多通道测量合力值为反馈值对加载作动筒进行单点闭环加载控制的新型试验加载控制方式,并在试验中成功应用,为以后试验设计开拓了一种新思路。

牵张家兔左心室所致的心律失常及链霉素的阻断作用

目的:研究复极末期牵张家兔左心室对心脏电活动的影响及其机制。方法:应用心室压力钳技术观察复极末期牵张刺激(120mmHg,50ms)对家兔心脏节律的影响,并用链霉素(500μmol/L)对其机制进行探讨。结果:复极末期牵张刺激引起心律失常的发生(P<0.05),链霉素则抑制复极末期牵张的致心律失常作用(P<0.05)。结论:利用心室压力钳技术对家兔左心室施加复极末期牵张刺激可导致心律失常的发生,而链霉素可抑制这种致心律失常作用,说明牵张激活离子通道在牵张刺激引起的心律失常中可能发挥作用。

基于滑模控制的矿用三电平整流器仿真分析

在分析了三电平二极管钳位式整流器拓扑结构以及工作原理的基础上,根据在a-b-c和d-q坐标系下建立的数学模型,设计了一种双滑模控制策略,并对控制系统进行仿真。仿真结果表明,与传统控制方法相比,直流侧电压的动态响应性能得到大大改善,实现了高功率因数控制,能够实现能量的回馈且网侧的电压电流波形平滑,验证了控制系统的准确性与可行性。

基于多级钳位与门信号调节相结合的IGBT串联均压电路研究

串联绝缘栅双极型晶体管(insulate gate bipolar transistor,IGBT)关断期间的电压均衡是保证其安全稳定工作的关键。该文在多级钳位均压方式的基础上,提出一种同时作用于负载侧与门极侧的IGBT串联均压电路,该均压电路通过对先关断的IGBT电压上升斜率的抑制来实现保护与均压的功能。同时,利用静态均压电路与状态反馈电路相结合的方式,依据关断瞬态各IGBT承压实时调整驱动信号发出时刻,从控制级削弱不均压因素的影响。该文在给出均压电路拓扑的同时,分析其工作原理及设计方法,实验结果证明,依据该方法设计的均压电路能在不影响关断速度的前提下有效提高串联IGBT间电压的一致性。

地铁能量回馈NPC三电平变流器的研制

地铁能量回馈中点箝位(NPC)三电平变流器的电能质量高、重量体积小,可以将地铁制动时的再生能量回馈到交流电网,极大地节约了电能。首先分析了地铁能量回馈系统的工作原理,然后给出了多模块并联的地铁能量回馈变流器主电路参数与控制策略的设计方法,最后设计了1台额定容量为2 MW,8个NPC三电平模块交直流侧并联的地铁能量回馈变流器,并搭建了RTDS仿真系统,完成了仿真实验,实验结果表明所设计的地铁能量回馈变流器可以满足地铁能量回馈的要求,并且电流谐波小、均流精度高、电容电压均衡度好。