脉冲负载两级式DC-DC拓扑与控制策略研究

为满足脉冲负载直流变换器高功率密度和高动态响应性能的要求,研究了一种应用于脉冲负载的两级式直流变换器。选用滤波电感更小、系统环路带宽更高的三电平同步整流Buck变换器作为前级变换器,选用DCX-LLC谐振变换器作为后级变换器,其相对闭环控制LLC在动态响应及效率方面更具优势。然后提出优化TL-Buck开关管电压应力的软起动策略,解决了软起动阶段飞跨电容电压在完成充电后降到很低的问题。最后,通过仿真和实验验证了所提两级式直流变换器闭环及软起动控制策略能优化前级TL-Buck起动时开关管电压应力。

一种应用于SOC芯片的线性稳压器

基于设计一种应用于SOC芯片的线性稳压器的目的,采用在误差放大器和功率管之间插入快速响应缓冲级的方法,结合单级折叠共源共栅放大电路和PMOS管功率器件,组成一种优化电路结构。通过SMIC的0.13μm工艺库进行设计仿真,结果表明,在典型条件下,输出电压为1.204 V。输入电压2.5~3.6 V时,供电电压调整率为1 mV/V。负载电流在10μA~20 mA变化,上升下降时间为1 ns时,响应时间小于1.15μs,负载调整率为19.8μV/mA,最大负载电流为20 mA。负载电容为2~100 pF,静态工作电流为6.97μA。PVT条件下,输出电压为1.2 V±1.04%。该电路各性能参数均满足设计指标要求,且结构简单,易于实现,无需片外电容,瞬时响应快,静态电流小,可为数字电路提供稳定的低压电源,具有较高应用价值。

一种快速跟踪功率参考值的光伏并网低电压穿越控制策略

为了解决传统光伏并网低电压穿越控制策略动态响应慢导致直流母线电压失稳的问题,提出了一种基于图形法和模型预测控制的快速跟踪功率参考值的低电压穿越策略。该策略首先根据网侧电压跌落程度,算出交直流侧的参考功率,然后直接控制光伏阵列和逆变器输出相应参考功率,达到交直流侧的快速平衡。仿真结果表明,当功率参考值发生改变时,传统控制策略直流侧响应时间为200ms,交流侧有功响应时间为16.5ms,无功响应时间为17ms,而本文所提策略响应时间为5.000、0.140、0.135ms,验证了所提控制策略的快速性。

一种测量跨声速多级压气机转子出口二维流场的方法

为了获得小型压气机设计所急需的关键流场信息,发展了一种基于圆柱单孔高频压力探针测量小型轴流压气机级间动态流场的测量方法。该探针测量原理基于圆柱绕流特性,借助高速锁相采集技术,利用旋转探针多角度法实现级间动态流场测量。采用插值和拟合对测量的数据进行处理,从而获得级间二维定常流场。误差分析表明,该探针测量精度较高,偏转角误差小于1.8°,马赫数、总压和静压的极限误差分别为3.4%,0.94%和3%。将该高频探针应用于某小型跨声速3级轴流压气机,测量结果表明:85%叶高至机匣范围内,总压和马赫数明显要比叶根低得多,气流出现明显过转。这些测量结果为优化该压气机级间匹配指明了方向,验证了该高频压力探针测试技术的工程应用价值。

毕节烤烟旺长期叶片代谢相关基因的差异表达及对气候的响应

为阐明毕节烤烟不同品种及气候因子对成熟期烟叶代谢相关基因的影响,采用RT-PCR技术分析了毕节特色烤烟品种毕纳1号和韭菜坪2号叶片色素、氮及淀粉、糖代谢途径相关基因的表达。结果表明:在毕节种植的韭菜坪2号烟叶中,ζ-胡萝卜素脱氢酶基因(Zeta-carotene desaturase,ZDS)、叶绿素酶基因(Chlorophyllase,CLH)、谷氨酰胺合成酶基因(Glutamine synthetase,Gln1-3)、亚硝酸还原酶3基因(Nitrite reductase 3,Nir-3)、己糖激酶基因(Hexokinase,Hex)、蔗糖磷酸酶基因(Sucrose-6-phosphate phosphatase,SPP2)、海藻糖-6-磷酸磷酸酶基因(Trehalose-phosphate phosphatase,TPP)的表达量均高于毕纳1号,说明两品种在叶片色素、氮及淀粉、糖代谢途径上具有差异。在毕节地区种植的毕纳1号中,Nir-3基因的表达量低于宝丰地区种植的毕纳1号,类纤维素合成酶蛋白基因(Cellulose synthase-like protein,Csl E)的表达量则高于宝丰地区种植的毕纳1号;受宝丰气候的影响,在韭菜坪2号和毕纳1号中Hex的表达量高于毕节地区,在韭菜坪2号中TPP的表达量低于毕节地区,表明Nir-3、CslE、Hex和TPP的表达受气候影响较大。

采用AB类源跟随器的无片外电容快速瞬态响应LDO

文章提出一种快速响应、高稳定性、无片外电容的低压差线性稳压器(low dropout regulator,LDO),应用于无线能量传输系统中的接收端电源管理。采用电容耦合方式感知负载变化,可以有效检测输出端负载跳变,在负载瞬间跳变时增大功率器件栅极电容的充放电电流,具有摆率增强的作用,增强瞬态响应。缓冲级采用AB类超级源跟随器,实现了动态电流提升,且不会降低电源电压要求或增加静态功耗;同时,引入负反馈实现低阻抗转化将次极点推到更高的频率,提高环路的相位裕度。采用CSMC 0.35μm的CMOS工艺进行设计和仿真。仿真结果表明:输入电压为2.1~4.8 V时,该LDO的输出电压为1.2 V,最大负载电流为300 mA;负载电流在2~300 mA之间变化时,输出电压的最大上冲值和下冲值分别为111、188 mV,响应时间分别为3.2、2.1μs。

一种快速瞬态响应的无片外电容LDO

设计了一种快速瞬态响应的无片外电容低压差线性稳压器（LDO）。采用具有摆率增强作用的缓冲级电路,可以在不额外增加静态电流的同时检测输出端电压,在负载瞬间变化时增大功率器件栅极电容的充放电电流。缓冲级电路还引入了简单的负反馈技术,增加了环路的相位裕度。采用SMIC 180nm的CMOS工艺进行设计和仿真。仿真结果表明,当输入电压为1.4-5V时,该LDO的输出电压为1.2V,最大负载电流为300mA;负载电流在1mA和300mA间变化时,最大过冲电压为76.5mV,响应时间仅为1.5μs。

基于多级耦合电感的限流型等离子切割电源

等离子切割电源的电弧稳定性和弧电流的精细度限制了等离子加工的切割效果,提出了一种基于多级耦合电感的新型DC-DC变换器,既能使电弧电流快速响应,又能有效地对桥臂及输出回路起到限流的作用,不仅能提升电弧的稳定性,而且也改善了电弧电流精度。首先分析了新型DC-DC变换器的拓扑结构,在建立多级耦合电感(MCI)数学模型的基础上,在Simulink模型中验证了MCI参数变化对变换器的限流能力,并进一步探讨MCI变换器的可行性。最后,搭建了10 kW等离子切割电源实验平台,验证了MCI变换器限流的正确性和可行性。

楔顶双孔探针测量跨声多级压气机转子出口三维动态流场的方法

发展了1种楔顶圆柱双孔高频压力探针测量三维动态流场的方法,并应用于某跨声速多级轴流压气机转子出口流场测量.该探针测量方法基于4孔针测量原理,通过旋转探针在3个角度测量的方法实现,并采用最小二乘拟合方法对探针气动校准数据进行处理,对拟合误差进行优化,得到最佳拟合阶次,进而获得精度较高的求解流场参数的近似函数.相比国内外同类探针,该楔顶圆柱双孔高频压力探针尺寸小、频响快、测量范围宽、测量精度高.借助高速锁相数据采集技术,利用该探针测量了某跨声速多级压气机转子出口三维动态流场,测量结果反映了该转子流动特征,提供了转子出口气流偏转角、俯仰角、总压、马赫数分布,并为优化压气机级间匹配指明了方向,为压气机流场诊断提供了一套行之有效的测量手段,验证了该高频压力探针测量技术的工程应用价值.

压气机中间级转子叶片强迫振动响应快速分析

以多级压气机第二级转子叶片为例,对其共振时的振动特征进行了快速分析。一方面通过进口边界条件修正对压气机模型进行减缩,并结合谐波方法提高了非定常气动力计算效率,另一方面利用系统在模态空间的频响关系和扫频技术进一步提高了求解效率,特别是当工程上亟需开展非定常气动力作用下的强迫振动响应分析时,可高效评估共振时叶片振动特征。结果表明:第二级转子叶片主要受上游静子激励,下游静子的势扰动影响有限,在共振转速附近易激起第15阶模态共振,叶片尖区有较高的振动应力,经瞬态响应分析,在给定的阻尼和工况下,所考查位置和方向的振动应力约71 MPa,利用扫频等方式评估共振时非定常气动力引起的转子叶片振动应力约为92 MPa。所形成的分析方法与流程有一定的普适性。