一种高压高可靠性开关电源控制芯片

为了增强电源系统的可靠性,提出一种高压高可靠性开关电源控制芯片,该芯片引入一种新型的故障保护电路,通过同时监测误差放大器（EA）输出和峰值电流信号来检测过流和短路等故障.当EA输出电压超过4.2 V或者峰值电压信号（由采样电阻得到）连续4个周期超过0.75 V时,保护电路会及时切断控制器,保护变换器免受损害,同时降低了电路损耗.芯片还集成了软启动、限流保护、过压欠压保护和脉宽调制/跳脉冲调制（PWM/PSM）模式切换电路,该芯片采用CSMC 0.5 μm 60 V BCD 工艺进行设计,已经成功流片.将该芯片应用于反激式转换器中,转换器可以将34～60 V的输入电压转化成5 V输出.测试表明：当故障发生时,控制芯片能够迅速切断控制器以保护整个转换器,而当故障消除后该控制器仍然可以自行重新启动;反激转换器最大输出电流为2.6 A,静态电流小于1 mA,最大效率为83.5%,线性调整率和负载调整率分别为0.02%/V和0.03%/A,具有良好的瞬态响应能力.     

静电除尘振打系统保护器的设计

设计一款静电除尘振打系统过流保护器,电源电路采用＋24 V输入、±15 V输出的方式,可以提供200 mA电流,具有体积小、重量轻、调试简单、抗干扰能力强等特点。电路保护范围可调,能迅速检测出短路和断路情况,有电流时,非断路信号,并且当电流达到或超过某设定值（电流保护值）时,立即动作,发出关断电源信号。阐述了所设计电路的基本原理、具体实现方法、参数计算过程。现场运行和实验检测表明,该保护电路具有输出电压稳定、保护灵敏度高、响应速度快、可靠性高的特点。     

深度不对称故障下逆变电源控制策略研究

在分析逆变电源交流侧电流、直流电压、流入电网功率等电气量之间关系的基础上,依据新能源电源故障穿越运行指标要求,提出逆变电源控制策略设计需综合考虑的主要原则,不仅要保证深度不对称故障下逆变电源能够稳定不间断运行,还要使其能在故障期间发出所需的无功支撑,并在故障切除后较快恢复到故障前运行状态.通过仿真分析说明:若逆变型新电源的故障穿越控制策略能满足该文所提出的主要原则,则可保证其在100%不对称度故障下电源仍能稳定运行.     

高频电磁阀喷油器能量释放与回收原理

喷油器能量释放与回收电路直接影响柴油机的工作状态,对整个喷油系统具有重要意义.在工程应用中发现喷油器驱动电路发热量较大,且在喷油器关断时电流下降速率较慢.经研究,原因在于续流结构存在缺陷.首先,对现有能量释放电路的优缺点和可靠性进行了分析.然后针对续流电路存在的问题,提出了一种基于金属-氧化物半导体场效应管的续流电路和控制方法,并在此基础上设计出了喷油驱动电路,新型电路能明显提高整个电路的安全性和可靠性.相同实验条件下,通过将该电路与传统续流电路进行对比实验,测量了喷油器在喷油时的电流下降速率、系统能耗和PCB板温度,以及驱动电源压降.实验结果表明:与双二极管续流相比,新型续流电路在采用48 V和24 V双电源驱动时,平均功率降低到0.2 W,能耗降低33.4%,电流下降时间减少23μs;同时PCB板温下降4℃,MOS管续流电路电源电压仅被拉低3 V.     

高精度均流控制器芯片设计

为解决在并行电源系统中电源模块之间电流和热应力的不均衡问题，提出一种高精度均流控制器芯片设计.该均流控制器采用主从式自动控制结构，能够对并行电源模块进行控制协调，实现负载电流和热应力的平衡.该均流控制器还具有若干新功能，如均流负载总线短路出错保护和芯片启动时的使能功能等.此外，通过引入定制的启动控制逻辑，使并行电源系统的启动响应得到改善.仿真结果表明,所设计的均流控制器芯片已达到预期设计目标，满负载运行时的均流误差控制在1%以内.电路采用1.5 μm BCD (Bipolar-CMOS-DMOS) 工艺设计实现，面积为3.6 mm².     

MAX471在限流稳压电源中的应用

改进了某井下物探仪器的电源电路,采用MAX471进行电流取样,可以显著降低电流取样引起的压降,用P型大功率MOSFET替代原电路中的限流管和电源电压调整管,设计成功一种新型超低压差限流稳压电路,提高了电源效率,取得了很好的实际应用效果.     

大型风力发电机在电网电压扰动下的特性

风力发电机并网后常常受到弱电网电压扰动的影响,甚至造成风机脱网使电网震荡加剧.为了避免此种情况的发生,通过分析在电网电压扰动情况下的变速恒频（VSCF）双馈感应（DFIG）风力发电机组运行特点,建立了风力发电机组模型,将一种改进的基于发电机定子磁链的定向矢量控制策略移植到风力发电机不间断运行控制中,对风力发电机组转子侧PWM输出电流和直流母线电压进行控制,从而达到风机稳定运行的目的利用Matlab/Simulink软件进行仿真,结果表明,该系统在电网波动时能够较好地抑制电网电压对转子电流和直流母线电压的影响.     

皮卫星在轨能量平衡仿真研究

针对浙江大学皮卫星由于输入能量条件差以及采用非调节母线和体装式结构,使其能量平衡计算相对于传统卫星更加复杂的特点和电源电路的特殊设计,对电源系统进行了建模. 通过实时计算太阳电池、蓄电池和负载的在轨工作参数以及分析实时的电流平衡、电压平衡和能量平衡,最终得到真实的能量平衡仿真模型. 对理想运行条件、实际环境条件和考虑卫星姿态失效的最差条件分别进行了仿真. 结果表明,在理想条件下可以完全保证整星能量平衡;在实际环境下最大平衡功率能忍受实际负载约10%的拉偏;在最差姿态条件下已几乎没有裕量,但能完全保证卫星安全模式下的负载功率能量平衡.     

一种高电源抑制比的LDO电路设计

设计一种基于0.35μm 2P4M CMOS工艺,具有高电源抑制比、快速负载瞬态响应特性的低压差线性稳压器电路。该电路通过采用缓冲运放来驱动LDO电路的功率调整管,有效提高了LDO电路的电源抑制比和负载瞬态响应特性。该电路的输入电压为3.3V-4V,输出电压为2.8V;负载电流范围为0.5mA到100mA,当负载电流在全负载范围内瞬变时,输出端过冲电压小于1mV;在全负载范围内,低频时,电路的电源抑制比达到-89dB以上,在1MHz时,电路的电源抑制比达到-60dB以上。     

一种放大变换电路测试系统

为了精确测量电流/频率变换电路（I/F电路）输出的宽范围频率脉冲信号,文中设计了一套放大变换电路测试系统,利用工控机及32位计数板卡和A/D板卡构建硬件测试平台,采用7651恒流源为I/F变换电路提供精确的恒流输入信号,设计实现了产品供电及电压/电流监控电路、时间基准脉冲信号产生电路、信号隔离电路等,并利用Labview图像化编程软件进行编程.本测试系统在保证可靠性的前提下能实现静态的频率测量.使用计数器板卡及Labview图像化编程软件能缩短项目开发周期,并且有效地提高了频率测量的精度,使相对误差达到0.03%.     

二次补偿开关型半导体激光温控电源设计

采用开关原理与PID补偿技术结合设计了半导体激光温控电源,用于驱动半导体激光器中的半导体制冷片,从而控制激光器的工作温度．由于采用了独特的二次补偿技术,在获得了良好的动态响应性能的基础上,既大大缩小了温控电源的体积,提高了电源转换效率,同时实现了输出电流和电压能够平滑调节而不是脉冲宽度调节,解决了开关电源很难适应温度控制要求的难题,摒弃了不适合温度控制的脉冲宽度调制输出方式．采用新方法设计的电源体积是原来电源体积的10%,输入功率是原有电源的20%,因此这种新的半导体激光温控电源非常适合在激光电视中使用．     

IGBT连续激光器电源的设计

本介绍了为两只7K100C型高压氪灯设计的IGBT连续激光器电源,其主电路采用PWM工作方式,控制电路采用PID方式对整个电源系统进行调节和校正。该电源具有具有很高的稳流精度和良好的动态调节性能。     

基于物联网的智能LED照明集中控制系统

针对传统照明系统不能及时采集照明信息和按需控制照明状态的问题,设计了一套基于物联网的智能LED照明集中控制系统.采用STM32系列芯片作为微控制处理器,搭建了基于ZigBee的无线集中控制网络,采用光电传感器来检测环境的光照度,由明暗度或指令来自动调节LED路灯的照明方式.结果表明,系统数据和指令的传输误码率低于1%,能够在恒流状态下驱动LED路灯,功率调节范围为30%~100%之间,恒流偏差和调节误差均小于1%,远程控制和智能控制的延时分别在0.5和2 s以内.该系统可以实现对LED路灯照明的有效集中控制,具有一定的工程应用价值.     

PWM/PSM双模式高压异步整流BUCK电路

为了在全负载范围内取得高转换效率,提出一种根据占空比来自动实现模式跳转的脉冲宽度调制（PWM）/跨脉冲调制（PSM）双模式的低功耗、高压直流电压转换电路.它的输入电压为3～24 V,输出电压为2.5～(VIN-0.5)V.当负载电流较大时,芯片采用开关频率为1 MHz的PWM工作模式;当负载电流减小时,采用开关频率降低的PSM模式,从而保证了在全负载电流变化范围内的高转换效率.PWM到PSM模式的跳转采用简单逻辑及最小占空比电路实现,达到了模式的自动转换.电路采用CSMC公司的0.5 μm 40 V高压混合信号模型设计并完成流片加工.测试结果表明,在5 V的输出下,当输入电压到达最大值24 V时,芯片保持了55%以上的转换效率.芯片在2种模式间可以实现平稳过渡,具有良好的负载电流调整特性.     

具有漏电保护的直流稳压电源设计

设计了一种基于STC89C52RC单片机的直流稳压电源及漏电保护系统.采用RLC分立元器件组成的串联型稳压电路对电压变化进行自动调整,使输出直流电压稳定,高侧测量电流并联监视器INA138采集电源电流信号,利用16位AD7705模数转换器将电流信号转换成数字信号,通过12864液晶屏上实时显示测量出的电压、电流、功率.实验表明该漏电保护直流稳压电源输出电压为5±0.02 V,输出额定电流为1 A,电压调整率和负载调整率都小于1%,系统误差较小,能够满足直流稳压电源及电网漏电保护的各项性能指标要求.     

低功耗无损电流检测技术的分析与设计

通过分析DC-DC电流模开关电源的结构,提出了一种新颖的低功耗无损电流检测技术,降低了开关电源的静态功耗。该技术实现了"虚拟"的无损电流检测电阻和一个低功耗高灵敏度的电流检测放大器。通过降低电流检测电路的功耗,优化了电流模开关电源控制环路的功耗,从而实现了静态功耗的最小化。基于无损电流检测技术设计,开关电源的静态功耗为61.22 mW,为典型情况的57.5%。     

利用恒流驱动技术的10～80V宽电压输入串联型开关电源

为拓宽开关电源产品的电压范围,提出了1种基于恒流驱动模式的能在10～80V宽电压范围工作的串联型开关稳压电源.该开关电源采用恒流方式驱动开关管,开关管在宽电压范围内始终能够得到理想的驱动电流.实验表明,该开关电源效率高、工作稳定、成本低,因此,可使用于工业用各种报警器产品和爆闪式信号灯中.     

高精度电流求和型分段曲率补偿的基准电流源

基于电流求和原理和跨导线性结构,设计了一款分段曲率补偿的基准电流源,并对电阻进行了温度特性优化。所设计的电路无需运算放大器,具有功耗低、结构简单、精度高和电源抑制比高等优点。在0.4 μm BCD工艺下,经HSPICE仿真验证表明,在-40℃~125℃的温度范围内电流仅变化0.06 μA,温度系数为27 ppm/℃;在25℃、7~20 V范围内,基准电流变化率0.000 68%/V;在12 V工作电压下,电路的静态电流为128.09 μA。该电路可用于高电压、低功耗、高精度的系统设计中。     

离线式开关电源控制器芯片的设计与实现

为了提高离线式开关电源的性能,提出一种的高效率、低功耗的离线式开关电源控制器芯片的设计方法.该控制器是基于脉宽调制(PWM)模式和脉冲间隙调制(PSM)模式方式设计.控制器环路控制方式采用峰值电流控制.在反馈电压小于4.75V时采用PWM工作模式,在反馈电压大于4.75V时采用脉冲间歇调制模式控制.另外,电路还具有短路保护、过压保护、欠压保护、内部电流斜率补偿、电流采样死区控制的功能.为了降低系统的电磁干扰(EMI),芯片在一定的频率范围(1kHz)内随机改变脉冲频率,以拓宽频谱.芯片采用TSMC0.6μm高压40VBCD工艺模型实现.仿真结果表明,该电路可实现两个工作模式及相互之间的平稳过渡,适用于大范围交流输入(85～264V)的锂电池充电器或电源适配器.