独立充放时序SIDO开关变换器电流型变频控制技术

单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)开关变换器工作在共享充放时序下存在电感电流纹波大、输出支路间交叉影响严重以及电路参数宽范围变化下控制电路不能正常工作等问题.为此,提出一种独立充放时序电流型变频控制(current-mode variable frequency control,C-VF)技术.首先,具体描述变换器在连续导电模式(continuous conduction mode,CCM)下的工作原理,并推导主电路开环传递函数;进一步构建闭环小信号模型,推导闭环交叉阻抗,详细分析不同输出电压及负载电流下变换器的交叉影响特性;最后,通过仿真和实验进行验证.研究表明:相较于共享充放时序,独立充放时序C-VF CCM SIDO buck变换器减小了交叉影响,改善了负载瞬态响应性能;当两支路负载电压不等时,减轻某一支路负载可以降低该支路的交叉影响;当两支路输出电压相同但负载不同时,重载支路对轻载支路的交叉影响更小.

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。

恒定谷值电流型变频控制CCM单电感双输出Boost变换器建模与分析

以工作于电感电流连续导电模式(continuous conductionmode, CCM)的单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)Boost变换器为研究对象,提出恒定谷值电流型(fixed valley current mode,FVCM)变频控制技术。详细分析FVCM变频控制CCMSIDOBoost变换器的工作原理及工作时序,得到开关频率与主电路参数以及谷值电流参考值的关系式。采用时间平均等效电路建模方法,推导CCM SIDO Boost变换器的控制–输出、控制–电感电流、交叉影响阻抗等传递函数。建立FVCM变频控制CCMSIDO Boost变换器的小信号模型,计算闭环输出阻抗和交叉影响阻抗传递函数,并从负载瞬态性能和交叉影响特性两方面,与传统的共模–差模电压型控制进行对比分析。研究结果表明:与共模–差模电压型控制相比,FVCM变频控制提高了CCMSIDOBoost变换器的瞬态响应速度,抑制了输出支路间的交叉影响。最后,通过仿真和实验验证理论分析的正确性。

差分电路双端输出交流电压测量方法分析

本文分析了采用交流毫伏表跨接在差分放大电路两输出端直接测量双端输出交流电压时,会出现不论是差模信号还是共模信号其双端输出交流电压测量值都等于单端输出交流电压测量值的错误。并针对这个错误,给出了直接测量双端输出交流电压的三种方法。

偏置模式波前传感器光强信息提取及输出信号对比分析

在小像差近似下,对偏置模式波前传感器进行了理论分析,明确了该传感器的适用条件,对比分析了3种信息提取方式和3种传感器信号输出方式的优劣。针对Zernike像差模式,数值模拟研究了传感器对单阶和多阶模式的响应特性。结果表明,畸变波前中与偏置模式相同或相关的模式之间有响应,但传感器对各阶Zernike模式的响应灵敏度不同,而且不相关模式的存在对传感器输出信号和灵敏度均有影响。

电容电流–电容电压纹波控制单电感双输出CCM Buck变换器

为研究减小单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)Buck变换器输出支路间交叉影响的控制方法,该文以工作于电感电流连续导电模式(continue conduction mode,CCM)的SIDO Buck变换器为研究对象,描述其工作原理和开关状态,推导出状态空间平均模型,并建立了SIDO CCM Buck变换器的功率级小信号模型。在此基础上,提出电容电流–电容电压纹波控制(capacitor current and capacitor voltage ripple controlled,CCVR) SIDO CCM Buck变换器,对其控制原理进行阐述,并建立了小信号模型。进一步地,分析了变换器输出支路间的交叉影响。结果表明:相比传统峰值电流型控制(peak current mode controlled,PCM) SIDO CCM Buck变换器,CCVR SIDO CCM Buck变换器可有效减小输出支路间的交叉影响。最后,由设计的CCVR SIDO CCM Buck变换器实验电路,验证了理论分析的正确性。

并联DC-DC变换器网络控制系统的信号量化研究

针对并联DC-DC变换器网络控制系统(NCS)因无法及时处理冗长信号而导致系统均流输出性能较差的问题,结合滑模控制(SMC)策略提出一种NCS均匀量化设计方法。以并联Buck变换器为例,首先设计了其主从均流SM控制系统;后在连续域内对含SMC的NCS进行均匀量化设计,并根据量化误差分析了系统的稳定性能;再考虑到变换器在实际数字控制系统中的应用,采用零阶保持器研究了均匀量化SMC系统的离散化效应并给出了稳定性条件;最后,利用仿真分别分析了连续和离散域中不同参数条件下系统的输出性能,得到当量化步长与采样时间分别取0.1与0.1 ms时系统输出性能最优,并在该最优参数下进一步通过实验证明,所设计均匀量化SMC系统能够将并联Buck变换器的输出电压与均分电流稳态误差分别控制在0.117 V与0.008 A内,验证了所提设计方法的正确性。

网络不稳定节点的动态特征挖掘模型

为了提高对网络不稳定节点定位和检测精度,提出基于经验模态分解和功率谱密度特征提取的网络不稳定节点的动态特征挖掘模型。首先对网络不稳定节点输出信号进行经验模态分解,将一个复杂的网络不稳定节点的动态信号分解成若干个IMF分量之和,对分解信号进行功率谱密度特征提取,实现对网络不稳定节点的动态特征挖掘。仿真结果表明,该挖掘模型能准确实现对不稳定节点输出信号的参量估计和动态特征提取,特征挖掘精度较高,较好地实现了对不稳定节点的定位识别。

共模干扰对模拟量输出控制模件输出回路的影响分析及其解决办法

由于IMASO11子模件欠缺抗干扰的设计, 致使其输出回路受干扰时控制输出信号会出错。为此, 阐述了IMASO11子模件输出回路的工作原理, 并结合实例, 对共模干扰信号使电路输出产生误差的现象进行了分析, 给出了隔离干扰的方法, 即在IMASO11子模件输出通道与执行机构的指令输入通道之间接入光电隔离器。最后指出, 在工业控制仪表和设备的设计中, 抗干扰是必须着重考虑的因素。

电致化学发光生物传感器中信号输出模式的研究进展

电致化学发光生物传感器兼具了生物传感器的专一性、准确性、反应速度快以及电致化学发光技术的高可控性、高灵敏度、低背景信号等特点,因此它被广泛应用于临床分析、环境分析、食品分析等领域。在构建电致化学发光生物传感器时,分析物浓度与输出的电致化学发光信号之间必然是存在某种关系的。为了实现分析物的灵敏检测,采用有效的信号输出模式是构建电致化学发光生物传感器的关键。近年来,为了逐步提高电致化学发光生物传感器的性能,研究者们发展了不同的信号输出模式。该文主要综述了近几年电致化学发光生物传感器构建中常用的几种信号输出模式。

一种新型通用有源电流模式滤波器的设计

在建立了MOS场效应管小信号模型的基础上,采用信号流图的方法设计了一个三输入一输出的二阶通用有源电流模式滤波器。该滤波器能够通过合理的选择输入电流实现不同的滤波功能,并可通过改变滤波器电路的工作条件来实现不同参数的滤波。推导出这种结构的滤波器具有低灵敏度的特性,总结了这种结构的滤波器的优缺点。

基于汞离子检测所构建的电致化学发光生物传感器中不同信号输出模式的最新研究进展

汞离子(Hg^(2+))是最危险的重金属污染物之一,易从环境迁移到食物链中,在人体累积,对大脑、神经系统、内分泌系统、肾脏等造成严重损害。发展快速、灵敏和准确的定量检测Hg^(2+)的方法对环境保护、人类健康具有十分重要的意义。电致化学发光(ECL)技术以其低背景信号、高灵敏度和良好的可控性而受到广泛关注。近年来,基于汞离子极易被富含胸腺嘧啶的核酸捕获,形成“胸腺嘧啶-汞离子-胸腺嘧啶”(T-Hg-T)的稳定结构的特性,研究者们构建了针对汞离子的高选择性和稳定性的电致化学发光生物传感器。为了进一步提高该类生物传感器的性能,研究者们推陈出新了各种不同的信号输出模式,并显示出了各自的优势。该文针对汞离子的ECL生物分析传感应用研究,以各种不同的信号输出模式为类别,详述了近年来的研究进展,并对汞离子检测的ECL分析技术的发展做出了展望。

一种新型通用有源电流模式滤波器的设计

本文在建立了MOS场效应管小信号模型的基础上 ,采用信号流图的方法设计了一个三输入一输出的二阶通用有源电流模式滤波器。该滤波器能够通过合理的选择输入电流实现不同的滤波功能 ,并可通过改变滤波器电路的工作条件来实现不同参数的滤波。并推导出这种结构的滤波器具有低灵敏度的特性 ,最后、进一步总结了这种结构的滤波器的优缺点。