一种用于低噪声LDO的动态零点补偿技术

为提高低压差线性稳压器(Low-DropOut Linear Regulator,LDO)的稳定性并降低前馈电路所产生的噪声,提出了一种生成自适应补偿零点的低噪声前馈电路。该前馈电路通过镜像调整管的负载电流,通过低值反馈电阻形成高增益反馈信号,与LDO输出电压经反馈网络传递给反馈端的信号耦合形成由负载电容、负载电流控制的可控零点,可有效提高LDO电路整体的稳定性。此外,电路内部加入了产生动态极点的自适应电流补偿电路以保证次极点不会对环路的相位裕度产生影响。基于0.18μm BCD工艺设计,该电路在0~800 mA的宽负载范围、5 V输入3.3 V输出下相位裕度均高于48°,适用负载电容范围≥1μF,同时该LDO在10~100 kHz的频率范围内输出噪声仅为5.0617μVrms。

实现二次升压功能的Forward和Flyback变换器

为了克服光伏/燃料电池发电系统前级输出电压低,确保光伏/燃料电池在并网前实现高电压增益,介绍了2种组合设计的直流变换器(Boost-Forward和Boost-Flyback)的设计原理。通过Or CAD Pspice软件对其进行建模和仿真,证明了这种设计原理的准确性和用于提高太阳能电池输出电压的可行性。通过对降低输入电流纹波、输出电压纹波和开关管电压应力进行仿真分析,实现电路参数的最优化设计。

一种高PSRR高稳定性的LDO设计

提出了一种高PSRR高稳定性的低压差线性稳压器(Low Dropout Linear Regular,LDO),该LDO设计了高精度的带隙基准电路和误差放大器,并利用前馈纹波消除技术设计了电源抑制比增强模块,有效提高了电路中高频的电源抑制比(Power Supply Rejection Ratio,PSRR)。基于CSMC 0.18μm工艺对提出的LDO电路进行仿真验证,芯片面积为150μm×131μm。该LDO在4.5 V~5.5 V的输入电压范围下,稳定输出不受温度影响的2.5 V电压;于1 mA轻负载下,电源抑制比在低频处为-103.3 dB,在1 MHz处超过-60 dB。当输出电容为2.2μF时,LDO电路轻载下相位裕度为58.3°,重载下相位裕度为64.1°,具有良好的系统稳定性。

轨道交通直流牵引供电系统线路测试回路短路试验案例分析

为研究在接地短路情况下,直流电流方向对线路测试回路的影响,该文通过详细介绍轨道交通牵引供电系统线路测试功能原理,并分析广州地铁1号线西塱站线路测试回路短路试验案例与接触器正反向电流试验,结果表明线路测试回路反向电流影响接触器内部电弧,造成燃弧时间长且容易烧损接触器,并且,电弧碰撞叠加导致接触器内部两对触点短接,即1 500 V母线短路。故线路测试回路必须正确接线且需完成短路测试以确保功能正常。

一种无片外电容高电源抑制比LDO设计

低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator,LDO)电路要求低输入输出压差和高电源抑制比(Power Supply Rejection Ratio,PSRR)。本文采用前馈纹波消除电路和负电容电路实现了在低输入输出压差(≤0.2 V)条件下分别对无片外电容高电源抑制比LDO的10 KHz以下频段和1 MHz频带内的电源噪声抑制能力进行提升。此外,提出的方案还通过调整第二级误差放大器的增益,实现了级间电源噪声制约,进一步提升了电源抑制比。本文基于SMIC 55 nm工艺对提出的LDO电路进行了设计与仿真。结果表明,设计的LDO在1.8 V输入电压下可以获得稳定的1.6 V输出电压,输入输出压差≤0.2 V,在1MHz以下频段内PSRR均大于75 dB,10~100 KHz频段的积分噪声为15μV_(RMS)。此外,该LDO还实现1.43 mV/V线性调整率,负载调整率为10μV/mA,总体电路消耗静态电流为76μA。

可控源音频大地电磁法多通道观测的电容耦合效应与电容去耦研究

可控源音频大地电磁法通常采用多通道模式进行数据采集,而多通道的多条接收导线和接收电极与大地之间经常形成一种电容耦合效应,导致观测的视电阻率和相位曲线出现畸变。本文用等效电路模型对观测模式的电容耦合进行正演模拟,通过几个典型模型的正演模拟,分析了接收导线长度、电极接地电阻对电容耦合效应的影响特征。研究了可控源音频大地电磁法观测装置的电容去耦方法,并应用于辽宁省红透山矿区的实测数据处理,有效地削弱了电容耦合效应,提高了观测质量,反演结果与已知地质信息吻合较好。本文通过试验验证了电容去耦方法的可操作性,为规范可控源音频大地电磁法数据采集技术提供了科学依据。

基于推挽正激电路的数字光伏模拟器建模与控制器参数设计

针对基于推挽正激电路的数字光伏模拟器尚缺乏系统的控制器参数设计方法的问题,在介绍数字光伏模拟器总体结构及工作原理的基础上,利用状态空间平均法,建立推挽正激电路及系统的数学模型;针对负载电阻RL随系统的工作点变化导致控制器参数难以确定的问题,采用零极点对消技术和通过对以ki和RL分别为变量的根轨迹性能分析及频率特性分析,进行系统化的控制器参数设计,并进行稳态和动态性能实验验证。实验结果表明,基于状态空间平均法建模所设计的控制器参数应用到实际系统中具有良好的动态和稳态性能,使光伏模拟器具有有效工作范围宽、稳态精度高、控制性能好的优点,从而可验证所论数字光伏模拟器建模与控制器参数设计的正确性和可行性。

输出纹波最小化有源箝位正激磁集成变换器

传统有源箝位变换器存在输出电流脉动较大的缺点。利用磁集成技术将电感和变压器的交变磁通正向耦合,以减小有源箝位变换器的输出电流脉动。该文提出磁集成有源箝位正激变换器,并对其工作原理进行分析。通过将零纹波点设定在0.5占空比处,使变换器同时得到最小输出电流纹波和最低原边开关管的电压应力。给出集成磁件的设计公式以及原边电流脉动和输出电流脉动的表达式。通过2台100W磁集成和传统式的有源箝位正激变换器的实验对比,验证了理论分析的正确性。实验表明,与传统变换器相比,磁集成有源箝位变换器具有更高的变换效率和更小的输出纹波。

正激变换器脉冲变压器的优化设计

以正激变换器为例讨论了电路拓扑 (磁复位绕组电路和有源箝位电路 )和铁心材料 (铁氧体、超微晶 )两个因素对变压器体积、重量和损耗的影响。研究结果表明 ,有源箝位正激变换器对正激变压器体积的减小、重量的减轻和效率的提高有着明显的作用。超微晶材料在一定的工作频率范围内可以减小变压器的体积、重量和损耗 ,是一种优良的新型磁性材料。

基于推挽正激电路和实时组态环境的光伏模拟器设计与实现

从研究小型光伏发电系统需求出发,为提高软硬件开发效率及可靠性,本着硬件模块化和软件组态化的原则,设计并实现了基于推挽正激电路和实时组态环境的小型光伏模拟器。推挽正激电路可抑制直流变换器中变压器铁心偏磁及开关管两端的关断电压尖峰,而组态软件可方便构造及调整光伏阵列、光照强度、光伏阵列本体温度等模型及参数。实验结果表明,该光伏模拟器不但可较精准地模拟不同自然条件下光伏阵列的输出特性,动态响应好,达到不依赖于太阳光照而具有实际光伏阵列输出特性较理想的模拟效果,而且可使离线仿真和在线运行统一在Matlab/Simulink平台下组态和运行,调整方便、软件开发效率高。该文的工作对于实验室研究小型光伏发电具有重要参考价值。

一种新型的通用单/双正激型直流变换器电路仿真平均模型

提出了一种新型的单 /双开关正激式 (Forward)直流变换器的电路仿真平均模型。这种模型可通过输入参数的选择实现对Forward电路的电压控制 ,峰值及平均电流控制 ,以及对DCM -CCM工作方式的自动转换。这是一种实用的仿真模型 ,可方便地进行稳态和动态分析。在保证准确的基础上 ,大幅度地提高了仿真速度 ,较之用实际器件开关电路的仿真速度高 2～

一种基于虚拟电路闭环的单相PWM整流器控制新方法

基于dq旋转坐标系的前馈解耦控制策略广泛应用于三相PWM整流器场合。然而,在单相PWM整流器场合,由于主电路缺少一个自由度,为进行坐标变换需构造虚拟自由度。本文通过在控制系统构造离散的正交虚拟电路,实时计算得到与实际电压电流正交的虚拟分量,并对虚拟量进行反馈构成闭环控制。与传统通过实际物理量延时1/4个电网周期构造虚拟量的方法相比,该方法无需引入延迟环节,且对虚拟量进行了虚拟闭环控制,动态性能大大提高。另外,探讨了虚拟参数差异对控制性能的影响,仿真与实验对比验证了本文提出方法的正确性与有效性。

基于场路耦合的隧道瞬变电磁超前探测正演与工程应用

瞬变电磁正演计算几乎全部采用均匀半空间的解析解作为初始条件加入,这对于存在解析解的情况下是可行的,然而,进行隧道超前探测时,由于处在全空间中并且存在已开挖洞体的影响,使用均匀全空间的解析解作为初始条件并不适用。从麦克斯韦方程组出发,在三维瞬态涡流场方程和电路方程的基础上,建立基于A法(矢量磁位法)的瞬变电磁场路耦合模型。通过节点法进行时间离散,建立迦辽金格式的时间离散方程,实现独立电压源激励下的瞬变电磁三维正演,使瞬变电磁法的三维正演更接近实际的观测过程。应用场路耦合方法进行瞬变电磁"烟圈效应"的数值计算,其结果与解析值对比表明正演结果与实际相符。以青岛胶州湾海底隧道为例分别建立考虑海水影响和不考虑海水影响的瞬变电磁超前探测模型,应用场路耦合的方法进行三维正演模拟,得到隧道上方海水体对瞬变电磁探测的影响。

一种双管正激变换器的LCD箝位电路

介绍了一种双管正激变换器的LCD箝位电路,该电路实现了初级开关的零电压关断。给出了关键技术参数的设计方法,并采用该技术研制成功了3kW并鄄串型双管正激组合变换器。

一种新颖组合变换器拓扑研究与应用

基于电源模块并联和串联的思想 ,提出了一种新颖双管正激组合变换器拓扑 ,克服了双管正激变换器副边二极管电压应力过高 ,输出电压和电流脉动大 ,只能应用于输出中低压场合的缺点 ;具有副边二极管电压应力低、可靠性高 ,原边开关管电流应力低 ,输出电压和电流脉动小 ,磁芯元件体积小等优点。本文对该新颖组合变换器进行分析、仿真和实验 ,表明适合应用于输入中、高电压 ,输出高压、大电流场合 ,并成功应用于某型飞机6k VA逆变器前级变换器 ,各项技术指标均符合设计要求。

双管正激电路数字控制系统设计方法的分析与对比

主要针对双管正激电路进行数字化控制。首先,分别采用s域间接设计、ω域波特图设计和z域根轨迹设计3种方法对数字控制系统进行设计;然后,对这3种设计方法进行了详细的分析和对比,并且用Matlab仿真验证了设计方法的正确性;最后,给出了3种数字控制系统设计的总结和对比,对指导数字控制系统的设计有着积极的意义。

XDL网表的前向电路图生成算法

作为描述FPGA(Field Programmable Gate Array)电路网表的XDL(Xilinx Design Language)描述文件,不仅能用于解析抽取FPGA设计的Inst电路单元和Net电路信号,而且能用于构建FPGA电路网表中信号传播的前向电路图模型。采用有向超图来构建FPGA电路网表中信号的前向拓扑关系,其中FPGA电路单元的有效管脚表示为超图结点,管脚间的外部连线、管脚内的电路逻辑功能表示为有向超边。给出了XDL网表级电路描述文件编译所需的EBNF表达式,提出了基于有向超图的XDL网表的前向电路图生成算法,进行了算法的时空复杂度分析。在Windows平台下基于RapidSmith开源软件实现了前向电路图生成算法,并选用基于Virtex-4型号FPGA测试用例的XDL网表,生成相应的前向电路图以验证XDL网表的前向电路图生成算法的正确性和有效性。

基于UCC2891D的有源箝位正激DC-DC变换器设计

某装置的自动装载机故障检测仪中,采用了能馈式模拟负载系统,模拟自动装载机主要执行部件的工作特征。在模拟负载系统设计中,采用了基于UCC2891D的有源箝位正激DC-DC变换器。经实际使用证明,整个检测系统降低了维修检测成本,简化了操作程序,提高了维修效率,具有一定的实用价值。

混合式双级矩阵变换器的改进与优化

为了解决混合式双级矩阵变换器拓扑结构与控制策略复杂且直流母线电压波动较大的问题,提出一种改进的直流母线环节升压电路拓扑和带补偿环节的空间矢量脉宽调制策略。改进后的直流环节用常见的直流升压电路取代了原有较复杂的拓扑结构,从而简化了该变换器的控制策略;补偿环节根据直流母线电压波动实时调整逆变级调制系数,补偿电压波动,以期改善输出波形质量。通过Matlab/Simulink建立系统仿真模型,验证了改进混合式双级矩阵变换器理论的正确性以及补偿算法的有效性。

有源钳位正激变换器闭环小信号模型分析

分析比较了正激变换器3种复位方式的优缺点,着重对有源钳位正激变换器的小信号模型进行深入的分析,建立峰值电流控制模式对占空比的影响数学模型。通过仿真和实验完成样机设计。