一种用于微能量收集的升压电荷泵设计

开关电容直流-直流(Direct Current-Direct Current,DC-DC)变换器是电源管理系统中极其重要的一部分,升压电荷泵是其中的一个分支。在微能量收集的应用场景中,升压电荷泵的研究热点是实现低的泄漏电流和低的阈值电压损耗。多数升压电荷泵设计为了减少阈值电压损耗和电荷共享等非理想效应,使泄漏电流增大,或结构变得复杂,导致面积增大,不适用于微能量收集场景。Dickson电荷泵是早期的电荷泵结构,其结构简单实用,但较大的阈值电压损耗是其最大的缺点。为此,本文基于Dickson电荷泵进行分析,采用TSMC 250 nm工艺,使用中等阈值电压(Medium Threshold Voltage,MVT)型金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOS)代替二极管,降低阈值电压损耗,再利用体源二极管偏置技术,进一步降低阈值电压损耗。本文利用Positive MOS(PMOS)管与Negative MOS(NMOS)管级联的形式,减少泄漏电流,且NMOS管采用深N阱工艺,避免加入辅助电路。仿真结果表明,本文的升压电荷泵结构设计具有较好的性能表现,达到了设计要求。

低轨道航天器高电压太阳电池阵电流泄漏效应分析计算

在一种简化的太阳电池阵结构模型基础上,利用太阳电池阵电流收集经验模式,基于电流平衡,建立了一种计算低轨道航天器高电压太阳电池阵在等离子体环境中电流泄漏的方法.利用该方法,对高电压太阳电池阵电流泄漏效应与低轨道等离子体环境、电池阵电压、电池阵裸露金属面积的关系进行了分析计算.结果表明,随着轨道高度增加,电流泄漏引起的电池阵功率损失迅速下降,影响最严重的区域为电离层等离子体密度最高的300～400 km高度的轨道区域;电流泄漏引起的功率损失与太阳电池阵电压呈指数关系,电压越高功率损失越大;200 V以下的电池阵功率损耗较小,远低于电源系统总功率的1%;电流泄漏与太阳电池阵裸露金属导体的表面积呈正比关系,因此,通过减少太阳电池阵裸露面积,可以降低电流泄漏的影响.

基于用电信息采集的剩余电流监控系统的设计研究

低压电网漏电容易引起人身触电伤亡事故,因此研究剩余电流监控系统很有必要。为此,文章从分析当前低压电网存在的各种漏电安全隐患入手,在用电信息采集系统原有的主站、采集通道、采集设备的基础上,进行必要的软、硬件升级,提出了低压电网剩余电流监控系统的设计方案。该方案能较好地实现低压电网漏电监控,为后续研究者提供了一种全新的思路。

基于物联网技术的新一代居民侧智能断路器研究

技术发展带动了居民侧微型断路器的智能升级,新一代居民智能断路器具备电气安全关键指标的实时监测功能。利用物联网技术,居民用户可通过手机或智慧大屏(如电视)获取家庭实时用电信息及报警信息,确保家庭用电安全。该文主要介绍了新一代微型断路器的主要功能及设计方案,介绍了漏电流监测及保护技术、故障电弧技术、电参量测量计量技术、温度采集技术、电机防堵转技术以及其他保护功能。

水内冷发电机定子绕组直流耐压泄漏电流试验

阐述了水内冷发电机直流耐压及泄漏电流的试验方法、影响因素和解决办法等,通过测量实例对水内冷发电机定子绕组的绝缘状况进行了分析及判断。