36V通用型电动车无刷控制器电路剖析

一、概述 电动车无刷控制器不仅控制无刷电机启动运转和调速，还要向其提供三相互为120°的交流脉冲作为驱动电源。虽然无刷控制器电路较多，但组成基本一致，主要由稳压电源、信号处理芯片、驱动电路，以及3组大功率MOS管组成，如图1所示。稳压电源将＋36V或48V电压稳压成＋15V、＋5V或其他低压，作为控制器中各IC的工作电压；信号处理芯片根据转把及闸把信号，输出相应的上三路和下三路MOS管驱动信号；驱动电路则将驱动信号整形放大，以保证大功率MOS管深度导通与截止。[第一段]     

逆变式等离子体点火系统电源研制

根据等离子体点火对低压直流电源的要求，设计了一种基于单管自激式拓扑结构的高压脉冲电源。该电源通过单管自激式拓扑结构实现电压的逆变功能，通过单结晶体管振荡电路提供的控制信号实现对可控硅的控制功能，通过充电电阻和电容的改变实现点火频率变化。为减小变压器漏感对开关管的影响，使用了保护电路。仿真对比逆变升压电路变压器漏感的影响，实现逆变升压电路与点火电路的参数匹配，通过搭建原理样机进行实验，验证了逆变式等离子体点火电源方案设计的有效性。设计升压电路输出电压1 000 V，输出电流0.3 A。通过实验获得等离子体点火电源输出电压大于10 kV，输出电流最大值约500 A，放电时间约52.89 ms。     

紧凑型大驱动周期干扰发生器设计

为了降低目前的集成电路电磁干扰测试实验成本及风险,提出了一种可以对低阻抗集成电路芯片电源端进行周期性扰动的干扰发生电路。该电路使用低阻抗MOS管作为输出驱动,将多个MOS管连接到不同输出电压值的电源芯片上,使用FPGA控制这些MOS管的开关,能够产生具有一定频率与幅值的周期性扰动波形。以该电路结构制成的干扰器能以板卡的形式插到测试板上,用普通充电器即可供电,相对射频信号源加功率放大器这样的大型装备,其具有体积小、功耗低、操作简单、造价低,安全方便等特点。将干扰器接入用于等效低阻抗待测芯片的负载电路进行电磁干扰实验测试。测试结果表明,干扰器可以对电容值为50 pF,电阻值为10Ω的低阻抗负载,在0~30 MHz范围内,产生约1 V的电压扰动,在30~80 MHz范围内,产生0.5~1 V的电压扰动。     

一种0.18μm的CMOS带隙电压基准

介绍了一种运用于混合信号电路的带隙基准电压源电路。电路采用共源共栅结构的高增益运算放大器,提高了电源抑制性能,运用曲率补偿技术减小了输出电压随温度的变化,同时采用二级运放作为电压输出的缓冲,通过电阻分压得到多个稳定电压输出。该电路采用SMIC 0.18μm工艺,使用HSPICE仿真,电源电压为3.3 V,温度为-20～120℃时,输出电压的温度系数为17×10^-6/℃;电源电压在2～5 V变化时,室温下的输出电压为1.230 V±1.88 mV。     

初识电源电路（下）

（1）稳压电路作用 电源电路有一个直流输出电压大小随交流市电输入电压大小变化而变化的现象,同时电源电路的直流输出电压还随电源电路负载大小变化而变化,为了减小输入电压大小和电源负载大小对电源电路直流输出电压大小变化的影响,可以采用直流稳压电路,以稳定电源电路输出的直流电压。     

初识电源电路(下)

(1)稳压电路作用电源电路有一个直流输出电压大小随交流市电输入电压大小变化而变化的现象,同时电源电路的直流输出电压还随电源电路负载大小变化而变化,为了减小输入电压大小和电源负载大小对电源电路直流输出     

临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制方法

针对传统LED驱动电源谐振控制方法电路控制谐波异常导致输出电流过冲、电压稳定控制效果差和时延高等问题,提出了临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制方法。结合PFC和LLC半桥两种方式,控制LED驱动电源谐振部分的频率变化值,选取开关恒流源,选取FSFR2100集成控制芯片作为控制芯片。在临界连续模式下,计算高功率LED驱动电源电路中电感值、滤波电容,以此为参量依据,设定电路中的电压范围与最小开关频率、输出功率等,校正PFC电路控制谐波。以PFC控制器所计算的电流与电压数据为基础,计算谐振频率值,通过谐振网络部分调整电压增益,确保LED驱动电源开关管实现零电压开关,实现临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制。实验结果表明,采用该方法进行谐振控制的LED驱动电源,工作效率和PF值分别保持在88%和0.99以上,并且开关损耗低,未出现电流过冲,输入电压与输出电流波形相同,整体控制效果较好。     

调压型电荷泵

现今许多电子产品用电池作为电源，但是电池并不能稳定且持续保持固定的电压。为了提供系统稳定并且高于电源的电压，电荷泵与电压的调节是相当重要的。藉由带隙参考电压(bandgap reference)，调节电荷泵提供稳定的电压并不困难。但是在商业产品的制造上，带隙参考电压电路的制造却会增加生产上的复杂度。为了克服这个问题，本文将讨论如何不使用带隙参考电压而能调节输出电压的电荷泵。本设计的电荷泵使用交互连结式(cross-coupled type)的电路架构。并且利用一个弛张式震荡器来提供电荷泵驱动的频率。为了使用脉冲跨越模式(pulse-skip mode)来调节输出电压，利用修正弛张式震荡器内部的操作电流来控制频率。晶体管的门限电压(threshold voltage)被用来取代参考电压值，并且利用一个P型晶体管去检测输出电压的量值，若电压值高过设定的电压，则P型晶体管将导通，并且提供信号将弛张式震荡器关闭，此时电荷泵将停止升压。     

基于ARM的短电弧机床加工脉冲电源设计

短电弧加工机理研究要求电源输出低电压、大电流,输出频率及占空比可调且能实时采集电源各输出参数。针对上述要求,设计了一种基于ARM的短电弧机床数字化电源。该电源由脉冲电压电路和数字控制电路组成,脉冲电压电路提供所需脉冲电压,数字控制电路为脉冲电压电路提供控制及保护信号。并设计了一种调压控制电路,该电路具有调压范围广,稳压效果好等特性。实验结果证明了该电源满足对短电弧加工实验研究的需要,为短电弧加工机理研究提供了重要的技术支持。     

终结式不间断电源

本文介绍一种终结式不间断电源,其中不包括任何功率变换器,除了控制电路之外,仅有两只作为开关用的功率MOS管。市电交流电压和蓄电池直流电压,在控制电路适时、精确的控制之下,由两只功率MOS管直接输出,实现了不间断电源的所有必要功能。     

输出电压低于1V的LDO电路设计与仿真

针对目前生产的低压差线性稳压器（LD0）最低输出电压均大于1V的问题,设计一种由通用元器件构成输出电压低于1V的LDO,电路由基准电压源、误差放大器、PNP型功率管和驱动电路构成。详细分析了电路设计原理,在给出实测数据的同时,还利用PSpice软件进行了电路仿真,证明所设计的LDO电路符合规定指标。     

SOI高温压力传感器专用集成电路设计

针对压力传感系统高温条件下无法稳定工作、性能下降等问题,设计了一种基于SOI CMOS高温工艺的压力传感器专用集成电路(ASIC),主要由零温度系数恒流源、仪表运算放大器(由恒定跨导运放组成)和零温度系数电压基准组成,具有为压力传感器供电、放大输出信号及调节零点的功能,重点介绍了零温度系数恒流源、仪表运放及组成仪表运放的运算放大器等相关电路。仿真结果表明,-55~225℃温度范围内,恒流源温度系数为109ppm/℃,运算放大器输入MOS管跨导几乎与温度无关,仪表运放输入输出电压成正比且共模抑制比高达125 d B。测试结果显示该压力传感器专用集成电路可在225℃下正常工作。     

电压型高温超导储能系统变流器设计与试验

为提高电力系统动态稳定性,实现高温超导储能系统对电网电压跌落的有效补偿,采用三单相H桥型拓扑结构,搭建了一个电压型高温超导储能系统功率变换器.对控制系统、信号调理系统、功率和驱动保护电路进行了设计;基于SPWM脉冲触发方式,应用TMS320F2812型DSP实现了动态电压瞬时跌落补偿的全数字闭环控制,给出了相关的软件程...     

基于FGMOS的电压求和电流传送器及其应用设计

本文提出了一种基于FGMOS晶体管的电压求和电流传送器的设计。通过对FGMOS晶体管的等效电路分析,得到其框图和等效电路,并设计出了其电路结构;为了表明提出的电压求和电流传送器的可用性,将提出的电压求和电流传送器用于实现受控振荡器和电压求和放大器;通过SPICE的仿真结果表明,基于FGMOS的电压求和电流传送器不仅具有高的线性特性,而且其电压传递增益和电流传递增益分别可达0.99和0.98。此外,还有着很好的频率响应性能,?0.5V的低电源电压,79.8?W的低功耗和在14k?~2.1M?的线性电子可调谐电阻值。基于电压求和电流传送器设计的受控振荡器具有稳定的正弦输出,而且振荡频率值可以通过偏置电流来控制,设计的电压求和放大器具有高输入电阻和可控的增益。     

基于SG3525半桥型开关电源的研制

美国硅通用半导体公司设计的适用于高频功率MOS管驱动的第二代集成电路脉冲宽度控制器SG3525,用于驱动N沟道的功率MOS管。本文将介绍用该集成电路组成的半桥型开关稳压电源,该稳压电源具有逆变频率高、稳压性能好的特点,适用于工业用电源。     

基于CPCI总线控制卡的信号完整性设计

由于CPCI总线的高速数据传输,基于CPCI总线控制卡的设计必须考虑信号完整性问题.从PCB走线、电源和时钟电路3方面进行了信号完整性设计,提出了总线接口芯片9054的PCB走线长度,并给出时钟电源的滤波电路以及电源滤波电容的配置方法.实验结果表明：经过完整性设计的控制卡时钟电路,信号质量明显改善;控制卡电源电压波动小于5％,主机与控制卡通讯速率达到117.97 MByte/s,接近理论极限值.验证了基于CPCI总线控制卡信号完整性设计的正确性.     

采用辅助变压器的全占空比调节三电平AC/AC变换器

高压大功率变换场合下,传统三电平AC/AC变换器需要同时控制输出电压和飞跨电容电压,使得控制电路相对复杂,且输出电压和负载范围受到限制。为此提出了一种采用辅助变压器的全占空比调节三电平AC/AC变换器,其飞跨电容电压由辅助变压器直接供给,无需通过其他控制电路进行调节。该变换器只有输出电压1个控制对象,其控制简单、易于实现,可全占空比满幅调节输出电压,且辅助变压器的容量很小,只需略大于飞跨电容的无功负载。详细分析了电路工作原理,并研制了原理样机。实验结果表明,采用简单的控制电路就可实现三电平AC/AC变换器的全占空比满幅调节。     

一种基于UC3842的新型开关稳压电源设计

设计了一种以电流型PWM控制器UC3842芯片为核心的高频单端反激式开关稳压电源.基于信号流程和电路功能模块划分,利用三端稳压器TL431配合新器件UC3842实现了对电源电压的控制和稳压输出.分析了新型开关电源的设计原理、各组成模块的功能以及工作过程.为了满足设计电源的电磁兼容性和安全性要求,设计利用低通滤波扼制了传导干扰,采用光耦器件PC817实现了输入/输出的隔离和反馈,并在电源电路中加入了热敏电阻、压敏电阻以及过压、过流保护等保护措施.实验测试结果表明:所设计的电源具有稳压性能优良,纹波小,电压调整率、负载调整率高等优点.     

一种电控可变波长的多气体红外传感器

设计了一种电控可变波长的多气体红外传感器,此传感器包括电源电路、红外光源、测量气室、电控可变波长探测器(此探测器的探测波长会随着控制电压的变化而变化)、DA转换电路、电压控制电路、信号放大和滤波电路、AD转换电路、微处理器和信号输出模块组成。红外光源发出宽带的红外光,通过调节电压来改变探测器前面的法布里-伯罗腔滤光器的腔长,使不同气体的吸收峰的光被探测器接收,如甲烷、二氧化碳等,从而达到测量不同气体的目的。该系统采用先进的红外吸收光谱技术,具有测量气体可变、灵敏度高、抗干扰能力强、响应时间短等特点,同时由于信号和参考使用的是同一探测器,因而可以消除温度对探测器的影响及探测器失配等问题。     

高压静电除尘用电源调压特性的分析

为了得到高压静电除尘电源工作于串联谐振断续电流模式下的调压特性及选择一种适宜的控制方式,在分析电路工作原理的基础上,通过数学公式推导出了反映电路输出特性的解析表达式,分析了控制参数对电路调压特性的影响。通过仿真主要研究了调频、调占空比和调输入电压3种控制方式下电路特性的对比,结果表明,采用调节输入电压的控制方式具有较低的谐振电流峰值和有效值,是一种适合于高压静电除尘的控制方式,最后通过样机给出了实验结果。