一种高性能电流差分缓冲放大器

提出了一种新型低功耗、宽线性范围的电流差分缓冲放大器,电路中的电流镜全部采用NMOS电流镜结构,电路结构简单。对传统的电流源结构的电流输入端进行改进,降低了电路的工作电压和功耗;在电流输出端采用改进型威尔逊电流镜结构,提高了电路的线性度和带宽;在电压输出端采用电压缓冲放大器,降低了端口阻抗,提高了电压带宽。基于0.18 μm CMOS工艺,采用Pspice软件对电路进行仿真:在±0.8 V的供电电压下,电路的电流电压传输率αp,αn和βv分别为1.020,1.020,0.998;Iz/Ip,Iz/In和Vw/Vz的3阶互调截点频率分别为376,376和726 MHz;整个电路功耗仅为0.48 mW。最后,将提出的低电压低功耗高频电流差分缓冲放大器成功应用于双2阶电流模式滤波器中。     

一种抑制SiC MOSFET电压电流过冲的有源门极驱动电路

相较于Si MOSFET,SiC MOSFET的高电子迁移率使其能支持更高的开关速度，但与此同时会产生更大的电压、电流过冲，影响其应用的可靠性。提出了一种用于抑制SiC MOSFET漏源电压v_ds与漏极电流i_d过冲的有源门极驱动(AGD)电路，通过检测v_ds和i_d变化率(dv_ds/dt和di_d/dt),利用高速模拟反馈回路控制门极驱动电流的方式来调节dv_ds/dt与di_d/dt,进而减小v_ds与i_d过冲。此外，将AGD方案拓展到电流源驱动电路，提出了电流源有源门极驱动(ACGD)电路。相较于传统门极驱动(CGD),ACGD方案同时具有更快的开关速度与更小的电压、电流过冲。基于双脉冲电路对比了CGD与ACGD的不同效果，在采用ACGD电路后，电流过冲减小了20%,延时减少了30 ns;电压过冲减小了约7%,延时减少了60 ns,电压上升速率提高了约44%。     

控制电容或其它负载上电压变化速率的简单电路

本例中的电路可以用来设定有良好控制的电压变化速率,一般可以表示为微分dV/dt(每秒电压的即时变化率)。用一只电位计可以改变灵敏度。dV/dt设为从1V/200ns至1V/3ms。输入电压区间可以从几伏至30V。用较高电压的晶体管可以提高电压上限。电路用一个缓慢而可控制的dV/dt为一只电容充电,以避免上电期间的大浪涌电流。用此电路也可以建立一个大的dV/dt,用于对其它电     

改进型无桥Boost PFC软开关技术的研究

在分析无源无损缓冲电路拓扑结构的基础上,为了降低开关损耗,进一步提高效率,提出了在改进型无桥Boost PFC(Power Factor Correction,PFC)的基础上增加非最小电压应力电路网络。在理论分析和仿真验证的基础上,研制了一台300W的实验样机。结果表明改进后的无桥PFC电路拓扑具有通态损耗低、电流采样简单,不仅能实现开关管的零电压关断和零电流导通,同时续流二极管实现零电压导通和零电流软关断。     

20Gb/s 1∶2 Demultiplexer in 0.18μm CMOS

使用标准0.18μm CMOS工艺设计并实现了1:2分接器.核心电路单元采用一种新的高速、低电压锁存器结构实现.与传统的源极耦合场效应管逻辑结构的锁存器相比,其电源电压更低且速度更快.此外,为了拓展带宽,在缓冲放大电路中采用了负反馈.测试结果表明芯片可以工作于20Gb/s数据速率下.电源电压为1.8V时,包括缓冲电路在内整个芯片的工作电流为72mA.     

0.18μm CMOS 20Gb/s 1:2分接器设计

使用标准0.18μm CMOS工艺设计并实现了1:2分接器.核心电路单元采用一种新的高速、低电压锁存器结构实现.与传统的源极耦合场效应管逻辑结构的锁存器相比,其电源电压更低且速度更快.此外,为了拓展带宽,在缓冲放大电路中采用了负反馈.测试结果表明芯片可以工作于20Gb/s数据速率下.电源电压为1.8V时,包括缓冲电路在内整个芯片的工作电流为72mA.     

0.18μm CMOS 20Gb/s 1∶2分接器设计(英文)

使用标准0.18μm CMOS工艺设计并实现了1∶2分接器.核心电路单元采用一种新的高速、低电压锁存器结构实现.与传统的源极耦合场效应管逻辑结构的锁存器相比,其电源电压更低且速度更快.此外,为了拓展带宽, 在缓冲放大电路中采用了负反馈.测试结果表明芯片可以工作于20Gb/s数据速率下.电源电压为1.8V时,包括缓冲电路在内整个芯片的工作电流为72mA.     

应用于模数转换的高精度带隙基准源

设计了一种应用于模数转换的高精度带隙基准电压源和电流源电路,利用温度补偿技术,该电路能分别产生零温度系数的基准电压VREF、零温度系数的基准电流IZTAT。仿真结果显示,采用标准0.18μm CMOS工艺,在室温27℃和2.8 V电源电压的条件下,电路工作频率为10 Hz和1 kHz时,电源抑制比(PSRR)分别为–107 dB和–69 dB,VREF及IZTAT的温度系数分别是20.6×10–6/℃和40.3×10–6/℃,功耗为238μW,可在2.4~3.6 V电源电压范围内正常工作。     

高精度带隙基准电压源的实现

提出了一种高精度带隙基准电压源电路,通过补偿其输出电压所经过的三极管的基极电流获得精确的镜像电流源.设计得到了在-20～+80℃温度范围内温度系数为3×10-6/℃和-85dB的电源电压抑制比的带隙基准电压源电路.该电路采用台积电(TSMC) 0.35μm、3.3V/5V、5V电源电压、2层多晶硅 4层金属(2P4M)、CMOS工艺生产制造,芯片中基准电压源电路面积大小为0.654mm×0.340mm,功耗为5.2mW.     

高精度带隙基准电压源的实现

提出了一种高精度带隙基准电压源电路 ,通过补偿其输出电压所经过的三极管的基极电流获得精确的镜像电流源 .设计得到了在 - 2 0～ +80℃温度范围内温度系数为 3e - 6 /℃和 - 85 d B的电源电压抑制比的带隙基准电压源电路 .该电路采用台积电 (TSMC) 0 .35 μm、3.3V/ 5 V、5 V电源电压、2层多晶硅 4层金属 (2 P4 M)、CMOS工艺生产制造 ,芯片中基准电压源电路面积大小为 0 .6 5 4 mm× 0 .340 mm,功耗为 5 .2 m W.     

Utilization of an active-clamp circuit to achieve soft switching inflyback converters

Flyback derived power convertor topologies are attractive because of their relative simplicity when compared with other topologies used in low power applications. Incorporation of active-clamp circuitry into the flyback topology serves to recycle transformer leakage energy while minimizing switch voltage stress. The addition of the active-clamp circuit also provides a mechanism for achieving zero-voltage-switching (ZVS) of both the primary and auxiliary switches. ZVS also limits the turn-off di/dt of the output rectifier, reducing rectifier switching losses, and switching noise due to diode reverse recovery. This paper analyzes the behavior of the ZVS active-clamp flyback operating with unidirectional magnetizing current and presents design equations based on this analysis. Experimental results are then given for a 500 W prototype circuit illustrating the soft-switching characteristics and improved efficiency of the power converter. Results from the application of the active-clamp circuit as a low-loss turn-off snubber for IGBT switches is also presented     

一种新颖有源箝位ZVS正激变换器的研究

介绍了一种中心抽头全波整流有源箝位ZVS正激变换器的工作原理及主要参数计算。有源箝位电路由一个箝位开关管和箝位电容组成。变压器磁芯实现无损复位,励磁能量和漏感能量全部传递到负栽.磁芯利用率高,功率开关管承受电压应力降低。通过变压器漏感与开关管输出电容的谐振,主开关管与箝位开关管都可以实现ZVS开通,提高了变换器工作效率。文章首先分析了变换器工作原理,然后给出了主要参数的计算方法,最后通过样机(48V输入5V/20A输出)实验验证了该拓扑的高效性能。     

零电压开关预燃电源的研究

本文提出了在脉冲氙灯预燃电路中将着火电压与预燃电流由不同电路来提供的设计思想 ,并采用了零电压开关技术。对逆变器的工作过程进行了数学分析 ,对功率开关管实现零电压开通的条件进行了讨论。实验证明该预燃电源在负载断路和短路情况下都能正常工作 ,功率开关管的开关损耗非常小 ,开关频率可达 10 0 k Hz,减小了电源体积 ,提高了电源效率 ,适用于各种尺寸的脉冲氙灯。     

A 1-MHz Zero-Voltage-Switching Asymmetrical Half-Bridge DC/DC Converter: Analysis and Design

The asymmetrical half-bridge (AHB) topology discussed in this paper is one of the complementary driven pulse-width modulated converter topologies, which presents an inherent zero-voltage switching (ZVS) capability. In the previous work, the ideal operation of the converter and the ZVS realization process have been analyzed. However, the influence of the circuit parasitics on the output voltage drop and the design constraints of the circuit parameters to ensure the ZVS operation have not been investigated. The minimum load needed to ensure the ZVS operation is also not readily available. This paper presents a detailed and practical design for a 1-MHz AHB converter. A revised voltage transfer ratio of the converter is derived considering the influence of circuit parasitics and the ZVS transition. Two circuit parameters responsible for maintaining the ZVS operation are the transformer leakage inductance and the interlock delay time between the gate signals of two switches. A design method of the two parameters is proposed, which can ensure the ZVS transition. The possible ZVS range of the load variation is also investigated. A 50-W AHB converter with 1-MHz switching frequency was constructed, and a maximum efficiency of 91% was achieved.     

一种有源钳位的半桥Boost变换器的研究

Boost电路和半桥、全桥电路相结合的电流馈电DC-DC变换器被广泛地使用在UPS、燃料电池等低输入电压、高输出电压的系统中。文中介绍了一种新型的有源钳位电路,在实现有源钳位的同时对所有的开关管实现了ZVS开通,提高了变换器的效率。     

采用ZVS条件控制的DC-DC同步整流技术

以Buck结构DC-DC为例,结合仿真波形分析了DC-DC一个开关周期4个阶段的电流电压情况,证明由ZVS条件控制MOS管的导通和断开是损耗最小的。由此提出了两种实现ZVS控制的电路拓扑：同步反馈控制以及由程序综合的控制电路。并与自适应控制进行了比较。同步反馈控制利用时钟和ZVS条件,结合MUX实现了导通和关断的理想波形。由程序综合的控制电路以PWM控制和ZVS控制为目标,并由时钟同步,实现了对驱动波形的控制。     

The Power Loss Optimization of a Current Fed ZVS Two-Inductor Boost Converter With a Resonant Transition Gate Drive

This paper develops a power loss optimization method in a current fed zero-voltage switching (ZVS) two-inductor boost converter, which is suitable for the module integrated converter applications in grid interactive photovoltaic systems. The paper conducts the numerical analysis of the variable power loss components and establishes a set of the circuit parameters for an optimized operating point with a minimized average power loss. The ZVS two-inductor boost cell is fed from a sinusoidally modulated two-phase synchronous buck converter with an interphase transformer and produces a rectified sinusoidal voltage, which can be applied to an unfolding stage to generate the grid compatible voltage. The boost cell is also equipped with a resonant transition gate drive circuit to reduce the power loss in the drive circuit under high frequency operations. The experimental results for a prototype 1-MHz 100-W ZVS two-inductor boost converter are presented at the end of the paper.     

Analysis of Two Continuous Control Regions of Conventional Phase Shift and Transition Phase Shift for Induction Heating Inverter under ZVS and NON-ZVS Operation

This paper proposes an analysis of two continuous control regions of conventional phase shift and transition phase shift for a full-bridge series resonant inverter operating under zero voltage switching (ZVS) and nonzero voltage switching (NON-ZVS) conditions with the load of induction heating. A number of circuit operations for the cases of conventional phase-shift and transition phase-shift control regions under ZVS and NON-ZVS conditions are analyzed first. Various voltage and current equations of the operating circuits are then obtained and used for calculation of the waveforms with the aid of the MATLAB program. The calculated waveforms make possible the consideration of some important circuit parameters that are used to determine ZVS or NON-ZVS conditions. The theoretical results and the proposed method are also verified by experiments, using a prototype test set in our laboratory.      

一种零电压开关Zeta变换器的设计

给出了一种零电压开关Zeta变换器,这种变换器可以提高效率和减小功率开关管的电压应力.当变换器工作在连续模式时,应用谐振电容和变压器的漏感实现功率开关管的零电压导通.详细分析了变换器的工作原理,并设计了相应的电路进行验证.仿真结果表明所设计的Zeta变换器效率达92.21%,输出电压纹波为125 mV.它可被用于等离子显示屏(PDP)电源系统.     

低压大电流直流开关电源电磁兼容设计研究

文章提出了一种符合EMC要求的低压大电流直流开关电源的设计方法。该方法运用12脉波整流器和ZVS PWM技术来减少主电路的dU/dt(di/dt)和电磁干扰。另外,针对设备特性,在系统设计、PCB板布线、高频变压器工艺和结构设计等方面采用了一些必要的电磁兼容措施。电磁兼容实验验证了这些方法的有效性。