新型谐振式开关电容变换器及其潜电路分析

针对传统三电平开关电容变换器存在硬开关或软开关实现较苛刻的不足,提出一种恒流充电谐振放电的新型1/2降压式开关电容变换器,谐振电容的谐振电流脉冲数减半,增大了电流占空比,降低了谐振电容的阻性损耗。以电路谐振和能量变换的规律,分析了输出电压、充电脉冲平均电流和变换效率等数学表达式,并得出一种简单的减少潜电路产生的新方法。这种谐振型开关电容变换器在一定范围内可通过调频方式调压,是一种谐振电感量小且效率高的直流变换器。最后通过仿真和实验验证了电路及其分析过程的正确性。

ZCS谐振开关电容变换器的拓扑结构改进

零电流(ZCS)谐振开关电容变换器是开关电容变换器的一种新拓扑形式。通过建立ZCS谐振开关电容变换器的开关布尔矩阵,提出了一种分析其有效开关模态,辨识潜电路路径的新方法。当潜在回路出现时,变换器的输出特性出现非预期的变化。同时,通过对潜在回路电流路径的分析,提出了一种ZCS谐振开关电容变换器的改进电路,从而从根本上消除了变换器中的潜电路现象。实验结果证明了理论分析的正确性和有效性。

谐振开关电容变换器潜电路拓扑辨识方法的比较研究

电力电子变换器种类繁多,结构和工作原理也有很大差异,为可靠识别变换器中存在的潜电路现象,提出分类建立变换器的潜电路分析线索表。针对谐振开关电容变换器中存在潜电路现象会导致变换器输出特性异常的问题,以升压谐振开关电容变换器为例,建立了普适性的谐振开关电容变换器潜电路分析线索表,识别了其中存在的潜在电流路径并实现了潜电路拓扑辨识。在此基础上详细分析了基于广义连接矩阵,邻接矩阵和开关布尔矩阵的谐振开关电容变换器潜电路辨识算例,给出了每种方法的适用范围。

ZCT-PWM Boost变换器的潜电路分析及其应用

在分析软开关变换器潜电路模态的过程中,首次发现这些变换器的软开关性能可以通过在原有基本工作模态的基础上,加入某些潜电路模态来实现。为了利用潜电路模态提高变换器的软开关性能,提出了应用开关布尔矩阵方法分析软开关电力电子变换器的潜电路模态,以及改进变换器性能的方法。以ZCT-PWM Boost变换器为对象,分析了ZCT-PWM Boost变换器中存在的潜电路,通过改进变换器的控制方式,在基本工作模态中加入了潜电路模态,使开关管的开通和关断都可以在零电流条件下完成,从而改善了变换器的开关条件。仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。

一种新型阻变存储器1T2R存储单元

提出了一种新型阻变存储器(RRAM)1T2R结构,该结构利用一个大尺寸晶体管驱动两个忆阻器,弥补了工艺节点缩小带来的晶体管驱动能力不足的缺点。针对RRAM 1T2R结构中固有的串扰路径问题,专门设计的读方法可以截断串扰路径,抑制串扰电流,使得一个1T2R存储单元可以有效存储2 bit信息,提高RRAM的存储密度。同时,还可以通过直接读取BL上的电流对同一个存储单元内的2 bit信息做OR/NOR以及AND/NAND逻辑运算。本结构已利用UMC 28 nm工艺流片验证,流片结果为每个RRAM器件占有的平均面积为0.0355μm^(2),测试结果表明,本结构可以在读过程中有效抑制串扰电流,得到大的开关比,避免对高阻态RRAM的误读。

忆阻器堆叠交叉阵列漏电流问题研究进展

忆阻器是一种新型的非易失性存储器,具有结构简单、功耗低、集成密度高、类突触性质等特点。忆阻器主要以交叉阵列的形式作为人工突触,被用于构造人工神经网络,然而,忆阻器的交叉阵列面临着潜在的通路漏电流问题,这阻碍了忆阻器的进一步应用。文章简要分析了忆阻器堆叠交叉阵列产生漏电流的原因,主要介绍了二极管-忆阻器、选通器-忆阻器、晶体管-忆阻器等多种抑制漏电流的方案,总结并展望了超大规模集成忆阻器的应用前景。

二极管漏电流对多电源输入电压采集的影响分析

针对因隔离二极管漏电流而导致多电源输入电压采集电路采样误差较大的问题进行了分析及研究,采用了潜在电路分析(SCA)方法,深入分析了隔离二极管常温下漏电流特性,以及在该功能电路中产生采样误差的机理。针对该功能电路的设计缺陷,结合潜在电路分析方法进行了设计优化,并完成了优化后电路的试验验证。优化后采样误差能够满足功能要求。潜在电路分析方法不仅有效的解决了在多电源输入电压采集电路中因隔离二极管漏电流引起的采样误差问题,实现了电路设计中非预期功能的规避;同时也对设计的需求挖掘和完整性验证提供了方法和依据。

零电流开关电力电子变换器潜电路的布尔矩阵分析方法

提出了零电流开关电力电子变换器潜电路的布尔矩阵分析方法.通过建立电力电子变换器的开关布尔矩阵,并消去其中的无效开关向量,得到电路的最简布尔矩阵和与其相对应的有效开关状态.在此基础上将最简布尔矩阵与变换器设计的正常工作状态开关矩阵比较,判断变换器是否存在非设计要求的潜在开关路径.以Matlab7.0为平台设计了相应的算法程序,潜电路分析结果用模型文件的形式保存.最后,以零电流谐振开关电容变换器潜电路分析为例,验证了所提出方法的正确性和有效性.