高速PCB电路电源完整性仿真分析

针对日益复杂的高速印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)电源电压波动问题,提出一种基于电源分配网络(Power Distribution Network,PDN)与目标阻抗协同仿真设计的方法,对1.15 V电源网络的电源完整性(Power Integrity,PI)进行研究。主要涉及两个方面:(1)直流分析,通过加宽覆铜面积、减少回流路径等措施使1. 15 V电压降从9 mV跌落至2.5 mV、温度从1.3℃降至0.1℃、直流电流密度从91.340 3 A/mm~2降至82.393 5 A/mm~2;(2)交流分析,从谐振分布和PDN输入阻抗分析,在987.34 MHz谐振点处添加22μF去耦电容,搭建去耦网络去除风险点。仿真结果表明该方法有效地减少了高速PCB电路潜在的电压波动和目标阻抗不匹配的风险,从而提高了电源系统稳定性和可靠性。     

计算机高速数字电路设计技术

介绍了电源分布系统和传输线阻抗对高速电路设计的影响,并根据实践经验对如何处理高速电路电源系统的问题和注意事项提出一些指导意见,该文将对越来越多的设计者涉足高速电路的设计提供很好的帮助。     

基于混合遗传算法的去耦电容网络设计

结合基于目标阻抗的设计方法,将混合遗传算法应用于PDN(电源分配网络)的去耦电容网络设计,对所需去耦电容器的种类和数目进行优化计算,同时与标准遗传算法和传统设计方法进行对比,借助Cadence电源完整性仿真工具验证设计结果的有效性和合理性。避免了传统设计需要借助EDA工具进行反复修改和验证的繁琐过程,同时减少了设计冗余,节省了PCB布局布线空间,为高频电路的PDN设计提供参考。     

便携式系统PDS分析与设计

研究了模拟、数字和射频混合电路便携式设备中PCB板电源传输系统(PDS)的设计方法,以及由电源传输系统引起的信号完整性问题。对PDS去耦网络中电容容量和数量做了定量和定性分析及研究,从电容提供电流速度这一角度给出了电容在PCB设计中布局的方法,以及电源传输系统引起的信号完整性问题的解决方法。该方法是经过大量智能便携式产品设计和测试总结与归纳后得出的,解决了设计和测试过程中出现的很多问题,也为新产品的开发在电源设计方面提供了新思路。     

电源完整性仿真及其在DDR SDRAM电路中的应用研究

结合DDR SDRAM控制电路介绍了如何计算电源分配系统目标阻抗的方法,通过SPECCTRAQuest Power Integrity软件对电路的电源分配系统进行了仿真与分析,达到了验证的目的.测试结果表明,该方法可以设计出能够满足要求的电源分配系统,并可以降低设计复杂度,提高设计效率,缩短设计周期.     

通信电源维护技术的应用

近年来,网络技术全方位快速发展,给从事通信电源维护管理工作的人员提出了许多新的问题,同时电源设备正处在新老并存、逐步更新换代的时期。为使动力配套系统更加安全、可靠、合理、经济运行,对维护工作提出更高的要求。基于此,文章就通信电源的维护方面谈了看法。     

UPS系统的使用,维护

随着计算机和网络系统不断发展，对电源保护设备提出了更高的要求。本文描述了ＵＰＳ（不间断电源系统）的性能与指标；使用和维护的要点；以及在网络系统中如何合理应用ＵＰＳ供电系统。     

商业自动化系统中的电源问题(中)

(接上期) 网络系统的电源 随着网络技术的发展,商业自动化系统网络化成为必然的趋势.在局域网或广域网中,由于电源系统总是不显眼地存在,因此,常常被人遗忘.有时,注意到了服务器的保护而忽略了对其他部分的保护.实际上,商业自动化系统中的大部分工作是由客户机完成的,而它们之间是由网络互连设备联系在一起的.尤其是一些分散安装的网络互连设备,常常成为系统中被忽略的部分.由于电源问题使其产生的异常会影响系统的正常工作.因此,网络环境里应当对服务器、集线器、交换机、网桥、路由器、中继器、客户机等统一地考虑电源的保护措施.     

电力通信网中通信电源故障的分析与维护

通信电源是通信网络的关键所在。在电力通信中通信电源是保证通信网稳定运行的根本前提,是整个通信网的关键设施,电信运营商每年采购新的设备系统和进行设备维护。随着通信事业不断深入的发展,电源故障的发生阻碍了网络通信的畅通与运行。     

浅析UPS电源在网络机房的使用

网络机房承载着网络系统信息交换和存储业务,为网络上的用户提供全面的数据资源共享服务和各种网络服务,那么具有良好供电能力的UPS电源则是基本保障的前提。本文从UPS电源的初步认识入手,重点讨论了UPS电源在网络机房的使用注意事项及其日常维护。     

大规模并行计算机电源系统稳定性分析

大规模并行计算机电源系统通常都采用分布式供电架构,系统稳定性设计是其中的难点和关键点。本文提出了一种实用的输入输出阻抗匹配方法,详细分析了变换器的输入和输出阻抗,绘制了阻抗特性波特图,根据仿真结果确定了总线上的输出电容。电源系统测试和运行结果表明,在总线上放置合适的电容可以解决系统稳定性问题。     

磁谐振无线电能传输负载自适应阻抗匹配研究

针对磁谐振无线电能传输(MR-WPT)系统的负载改变时,现有阻抗匹配方法不能自动调节负载阻抗,导致系统电能传输效率降低的问题,提出了一种MR-WPT系统负载自适应阻抗匹配方法。为利用高频化提高MR-WPT系统的电能传输效率,选用E类功率放大器作为高频逆变电路。在磁谐振装置和负载之间加入DC/DC变换器,当负载阻抗变化时,通过调节DC/DC变换器的占空比将负载电阻变换到最大效率传输电阻,从而确保MR-WPT系统始终以最大效率工作。仿真和实验结果表明:所提出的阻抗匹配方法切实可行,能够优化MR-WPT系统的传输效率,输出功率为3.5 W时,传输效率达35%。     

高性能计算机总线变换器输出阻抗优化设计

针对中间母线架构分布式供电的高性能计算机电源稳定性问题,详细分析了三种不同控制方法总线变换器的输出阻抗特性,给出了负载点变换器输入阻抗低频值和总线变换器输出阻抗峰值的计算公式。建立了由一个总线变换器和两个负载点变换器组成的实验电路,对总线变换器输出阻抗进行了优化设计,并实际测量了输入和输出阻抗,验证了理论分析的正确性。实验和应用结果表明,输出阻抗优化设计可以有效解决高性能计算机电源稳定性问题。     

一种新型MEMS微波功率传感器的设计与模拟

提出了一种新型的三明治结构MEMS微波功率传感器结构,与传统传感器相比,新结构由于采用了垂直传热方式而具有较小的热损耗。在输入相同功率的情况下,模拟了热电堆的温度分布,三明治结构热电堆的温度高于传统结构,因此具有更高的灵敏度。同时模拟了两种结构的阻抗匹配特性,其差异不大,在1~6GHz的频率范围内,三明治结构的回波损耗小于-30dB;在6~20GHz的频率范围内,其回波损耗小于-20dB,显示了良好的匹配特性。     

低压微电网下垂控制策略研究

在孤岛模式时通过把逆变器等效输出阻抗设计成近似感性的前期条件下采用频率/有功、电压/无功的传统下垂控制法,但由于输出的无功与线路阻抗有关而各逆变器位置分散使连接线路阻抗存在差异,故难以实现无功功率的合理分配。本文分析传统下垂控制原理,并通过虚拟电抗法把逆变器的等效输出阻抗设计成近似感性,在此基础上采用一种改进下垂控制策略。该策略通过调节下垂控制中的参考电压来大致补偿线路阻抗差异上的电压降落,同时配合一个动态下垂系数来代替传统的固定下垂系数动态调节输出的无功功率,从而改善微电网无功功率输出的分配精度抑制系统环流。最后通过MATLAB/Simulink搭建两台逆变器并联运行模型并采用传统下垂控制与改进下垂控制相比较的方法验证改进控制策略的可行性。     

基于下垂控制的电力电子变压器并联运行策略

电力电子变压器(PET)的并联运行对提高电力系统供电的可靠性和稳定性具有重要的意义.为了解决并联系统的环流和负荷均分的问题,将下垂控制理论引入电力电子变压器并联的控制策略中,传统的下垂控制无法适用于线路阻感比较大的低压电网.提出通过控制参数的设计使系统等效输出阻抗呈感性,可以改善系统的阻感比,从而满足下垂控制的需要,同时提高系统运行稳定性.在Matlab/Simulink中建立了两台PET的并联系统并进行仿真研究,结果表明,该控制策略可以在保持输出电压幅值和频率稳定的前提下很好地抑制并联环流,并实现负荷的合理分配,且具有良好的动态性能.     

开关电源变换器传导电磁干扰噪声源内阻抗优化提取方法

针对开关电源变换器(Switch mode power supply,SMPS)传导电磁干扰噪声源内阻抗提取问题,本文基于传统电压插入损耗法提出了一种功率插入损耗噪声源内阻抗提取方法。根据测试系统在被测噪声源加载前后功率损耗原理,通过校准测试系统自身的功率插入损耗,得到被测设备噪声源内阻抗。本文方法无需预估被测设备噪声源内阻抗,测试方法简便。理论研究与实验结果表明,本文方法进行快速、有效的提取被测设备噪声源内阻抗,从而为EMI滤波器设计提供理论依据。     

Influence of coupling forces on the mechanical impedance of the hand-arm system during rotational vibration excitation around the xh-axis

The research presented in this paper focuses on the determination of the rotational mechanical impedance of the human hand-arm system under rotational vibration excitation, applied via the knob-shaped handle. During the development of power tools, the interaction between the power tool and the hand-arm system must be simulated. This requires accurate models of the hand-arm system's biodynamics. The current state of research provides such models for translational vibrations, but are limited when also considering rotational vibrations. To enable the development of such models, the study investigates the biodynamics of the hand-arm system for rotational vibration excitation. Therefore, the rotational impedance of 21 subjects was measured in a study. In the study, a knob-shaped measuring handle, whereby the subjects applied different combinations of gripping and push forces to the handle, vibrated the hand-arm system of the subjects rotationally. The results show that a higher gripping force results in a higher magnitude of rotational mechanical impedance, while the push force does not seem to influence the rotational impedance. The missing influence of the push force on the rotational impedance may be caused by the alignment between hand position, force direction, and excitation axis. The findings of this study extend the overall knowledge of rotational mechanical impedance for simulating the hand-arm system in power tool development. In regards to the rotational vibration exposure when performing sanding tasks, the results suggest that a frictional connection between the hand and the power tool handle reduces the vibration exposure of the hand-arm system.     

基于阻抗辨识的并联逆变器无功均分VSG控制

微电网作为"互联网+"智慧能源的重要补充,要求其在孤岛运行时,能够实现电压、频率有效支撑及负荷功率自动分配的功能。具有下垂特性的虚拟同步机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制由于具有惯性和阻尼环节,能够依据设计参数实现逆变器的功率自动分配,但由于微网内各逆变器连接线路阻抗的差异与变化,使得虚拟同步机控制无法仅依赖确定的下垂参数实现无功功率全工况均分。为此,提出一种改进的基于短时脉冲注入线路阻抗辨识的虚拟同步机无功-电压控制方法,通过预先辨识线路阻抗来补偿各逆变器产生的线路压降,实现了并联逆变器公共母线电压-无功下垂控制,以此来弥补线路阻抗压降对无功功率合理分配的影响。并对虚拟同步机控制下改进的无功控制原理及实现方案进行了分析,并通过仿真验证了方法的有效性。     

基于双端阻抗法的配电网故障定位研究

配电网故障定位是电力系统的关键技术。针对配电网故障定位精度易受线路参数影响的问题,文章在分析故障定位原理的基础上,提出了基于双端阻抗法的单电源配电网故障区域定位方法,推导了无分支配电网线路单相接地故障测距方程,为多分支配电网的故障测距提供了基础。MATLAB仿真结果验证了该方法的有效性。