射频能量采集系统的谐波抑制技术

针对射频能量采集系统中谐波抑制电路存在的效果不佳和效率不高的问题,提出一种基于对称二极管整流电路的扇形带线的谐波抑制电路设计。该设计使用对称二极管整流电路的设计对由非线性电子元件而引发的偶次谐波进行抑制;同时引入3个经过优化设计的扇形带线对3次谐波进行有效抑制,通过利用扇形带线所具有的宽带阻特性实现了整流电路对输入信号频率的较好的适应性。试验证明,在测试条件下该电路能够在较宽的输入频段内有效抑制4阶输入谐波,且整流效率最大值达到78.2%。     

二极管允许整流电流的简易估算法

一、近似公式每一种型号的整流二极管,能从半导体手册或厂家说明书中查到其最大整流电流值I_0M。这个I_0M通常是指该二极管在半波整流、纯电阻负载电路中的最大允许整流电流平均值,而该二极管在一般整流电路中的最大允许整流电流平均值I_M则与所选择的整流电路形式有关(参见最末的推导)为: I_M≈a (1.9-0.5a)I_0M……………(1)式中a=I_M/iM称为整流电流的波形因素,iM为二极管整流电流的有效值。     

表用全波整流电路

图1示出了一种采用较少元件的全波整流电路,在高达1兆周内能得到优良的线性整流。电路采用正负电源,第一级为差动放大器,其输出接至PNP晶体管Tr_2,经放大后由集电极电容耦合至整流电路,为消除硅二极管在0.5伏左右时整流的非线性,把整流电路的一部分以串联负反馈的形式加到差动级。     

基于肖特基二极管的紧凑高效型大功率整流电路

提出了一种结构紧凑、整流效率高、频率在2.45GHz的大功率微波整流电路。采用4只HSMS-282P肖特基二极管桥设计了两路微波整流电路,其结构具有对称性且共用一个匹配网络和谐波抑制网络,使得电路在整流效率不下降的条件下提升整流电路的功率容量;采用终端短路微带线并联于二极管与地之间和在射频分流处添加扇形开路支节,使得整流二极管的二次、三次谐波被抑制,避免了输入低通滤波器的设计,达到小型化和整流效率的提高。在ADS软件仿真、优化下制作出实物,实测结果表示输入功率为38dBm时,整流效率达70%,且电路的尺寸为45mm×65mm。与其他大功率整流电路相比,该电路具有设计方法简单、电路尺寸小、功率容量大、整流效率高的特点,更适合应用到大功率、高电压供能系统中。     

一种改进型的LCDD无源无损吸收电路

阐述了整流二极管侧加CDD无损吸收电路的工作原理,针对变压器次级侧整流二极管电压尖峰大的问题,提出了改进型的LCDD无源无损吸收电路,分析了各参数变化对变换器的影响规律,设计了8 kW的实验样机。实验结果验证了该LCDD吸收电路可有效抑制电压尖峰,对工程应用具有一定借鉴意义。     

非线性电子负载特性研究

以二管全波整流电路为例,在研究其基本电路的基础上,通过整流电路中开关管的导通函数和电路的状态方程,建立相应的数学模型。分析了非线性负载不同情况下输入电流波形及其与输入电压之间的关系。通过仿真实验证明该模型能够有效地分析出各种条件下非线性负载的特性。     

一种具有无损钳位电路的三绕组全桥变换器

对于宽电压输入、高电压输出的大功率全桥变换器,传统的整流二极管钳位电路存在二极管电压应力过高的缺点。本文提出了一种具有无损钳位电路的三绕组全桥变换器,该变换器可以有效实现输入电压二倍以上的变化范围,并有效地钳位整流二极管电压应力,使其电压应力不超过输出电压。本文首先推导了整流二极管电压应力的最大值;然后讨论了目前二极管电压钳位电路的不足,并详细阐述了所提出的三绕组变换器二次侧二极管的电压钳位原理;通过对二次侧三个绕组的匝比进行优化可以拓宽变换器的输入电压范围。300W的试验样机验证了理论分析的正确性。最后基于PSPICE软件的大功率变换器的仿真结果初步验证了该拓扑变换器在高压、大功率场合应用的可行性。     

交错控制高频隔离的整流侧过电压箝位研究

正弦脉宽调制(SPWM)交错控制高频隔离后的整流电路,高频变压器漏感和整流二极管寄生结电容会发生谐振,在整流二极管两端产生过电压。过电压的存在不仅对整流二极管提出了更高的耐压要求,而且增加了功耗和电磁噪声。这里分析了过电压产生的原理和过程,并提出一种通过在整流桥输出端加RCD箝位电路来抑制过电压的方法。详细分析了RCD箝位电路的工作原理、电路波形、参数计算方法和功率损耗。最后,给出一个详细的工程设计实例及其实验结果,证明了分析的正确性。     

精密整流电路仿真模型分析

正电路整流是将交流的电转变为直流电的过程。一般所说的整流包括整流和滤波两个过程。文章所说的整流电路指将前路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电,即交流电的整流过程。整流电路中的核心元器件是整流二极管。通过利用二极管的单向导电性设计电路可以实现交流电到单向脉动性直流电的转化。     

用互补晶体管构成的精密全波整流电路

提出一种实现精密全波整流的新方法。该电路的最大特点是用一对NPN和PNP晶体管代替二极管整流,从而实现用一个运算放大器、一对NPN和PNP晶体管及两个电流镜构成的精密全波整流电路。文中分析了电路的工作原理,并对由分立元件构成此电路及将该电路单片集成时应注意的问题进行了讨论。实验上将此电路与其他类型的精密全波整波电路进行比较。测量结果显示出该电路有许多优点。     

高频电源模块缓冲电路优化探讨

高频电源模块的噪声主要来自功率变换和输出整流滤波电路。ZVZCSPWM全桥变换器实现了开关管的软开关,但其输出整流二极管不是工作在软开关状态,输出整流二极管在换流时,变换器的副边存在寄生振荡。本文讨论其产生原因及抑制办法。     

一种对高速脉冲边沿整形、调整的设计方案

随着高速脉冲的广泛应用,作为决定脉冲质量的重要参数,脉冲上升、下降时间也越来越受到重视。针对高速脉冲发生中对脉冲边沿陡峭、可控的要求,本文提出了一种使用隧道二极管对脉冲边沿整形,利用场效应管开关和恒流源充放电电路控制脉冲边沿时间的方案,并对其电路和隧道二极管的工作原理进行了具体分析。从试验结果看,该方案能将脉冲的边沿时间整形至800ps左右,同时实现边沿时间的可控调整。     

永磁风力发电机无位置传感器PFC整流控制

针对采用永磁同步发电机(PMSG)的小型风力发电系统中因不控整流导致的发电机电流谐波大、整流电压不可控等问题,采用一种利用单相功率因数校正(PFC)电路对PMSG每相定子绕组分别整流的方法,提出了该PFC整流系统的无位置传感器控制算法。利用PMSG和PFC主电路的数学模型,估算出发电机感应电动势;设计一种等效积分器,用于电动势观测转子磁链;用锁相环(PLL)检测发电机磁链矢量相位,为PFC电流控制提供参考。仿真和实验结果表明,采用该控制算法的PFC电路能有效地抑制发电机电流谐波,稳定整流输出电压。     

三相半波可控整流电路的计算机仿真

在三相半波可控整流电路物理模型的基础上，根据晶闸管的导通条件，建立了在不同条件下整流电路中物理量所适应的常微分方程组，在此基础上利用MATLAB语言对整流器进行模拟仿真，并对其仿真结果进行分析。     

高压静电设备中倍压整流电路的工作状态分析

从电压、电荷、能量等各个角度详细分析了理想倍压整流电路中倍压电容上的电压关系。结果表明静电电源设备倍压整流电路正常工作下输出电压波动很小,但当除尘电场击穿放电时,其输出电流出现一浪涌,其幅值可超过正常电流的几十倍,引起高压除尘装置供电设备发生故障。     

航空交流发电机电压调节器整流形式的研究

分析对比了半波整流和电阻-二极管(R-D)串联整流两种适用于交流发电机调压器电压检测的整流电路形式.深入研究发现,后者用于飞机交流电源(115VAC)系统时,虽具有诸多优点,但同时也容易造成检测电路锯齿波频率的不稳定和后续脉宽调制波占空比的混乱现象.因此,在电路结构变动很小的前提下,提出了一种改进的整流电路形式.经分析、仿真和实验结果表明,该电路可获得稳定频率的锯齿波,且具有宽阔的锯齿波纹波幅值调整范围.此外,该电路还继承了R-D串联整流电路的所有优点,在飞机交流电压调节系统中有着重要的应用价值.     

两种新颖的准谐振型电流陡脉冲整形电路

为了减小瞬变电磁发射机电流脉冲关断延时、提高下降沿线性度、改善电流正负下降沿波形一致性，提出耗能型、馈能型两种准谐振型电流陡脉冲整形电路。推导关断延时、下降沿线性度与整形电路元件参数、供电电压、电压应力的关系，提出电路参数优化计算数学模型。通过与RCD电路的对比分析、软件仿真和实验，结果表明两种整形电路关断延时小，线性度较好，电流无过冲现象，并具有与供电电压无关的特性。其中馈能型整形电路具有上升沿提升能力，耗能型整形电路具有关断延时更小的特点，适合大电感负载情况下产生稳定的、精准的电流陡脉冲，目前耗能型整形电路已在瞬变电磁发射机中得到成功应用。     

基于Sepic无桥有源功率因数校正变换器研究

采用无桥技术取代了传统功率因数开关校正(PFC)电路前端的整流桥,构建了一种新型的无桥Sepic-PFC电路.在开关开通过程中,输入电流仅流过一个二极管,有效地减小了导通过程中能量的消耗.电路工作在电流断续模态,减小了输入电路的电磁干扰,同时使得开关管软启动和二极管零电流关断,减小了开关管的导通损耗和二极管的反向恢复损...     

硅整流发电机突然短路电流的计算

硅整流发电机突然短路电流的计算 ,对硅整流发电机及其所构成的电气系统的设计和研究均有重要意义。本文提出了假想零线的方法 ,概念清楚 ,能够大大简化计算过程。根据对 GFT- 3 0 0 0硅整流发电机突然短路电流的计算及其试验证明 ,所提出的方法是可行的     

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。