小功率电源SC-FDNR滤波器的设计

设计了一种小功率电源有源滤波器：利用一个单位缓冲器设计了对寄生电容不灵敏的开关电容 (SC) 频率相关负电阻(FDNR) 元件，利用该元件对椭园函数式LC低通滤波器进行SC模拟。为了获得电容最佳值，提出了一种简单的最优化方法；并采用寄生电阻预畸变与SC负电阻相结合的办法，设计的SC滤波器对寄生电容不灵敏，而且电路简单。本文用分立元件制作了一个五阶椭园低通SC-FDNR滤波器，实验结果表明该方法实用可行，效果明显。     

杂散电容对换流阀绝缘试验测量结果的影响

保护性触发是特高压直流(UHVDC)换流阀的一项重要保护功能,对单阀绝缘试验中的操作冲击耐受试验有重要影响,进行该试验对电压测量准确性要求较高。进行某型号特高压换流阀保护性触发试验时,在测量设备采集到的试验电压峰值未达到设计的阀保护性触发动作门槛时发生了整阀触发导通,初步分析认为是阀塔动作正确,但测量设备与换流阀之间存在杂散电容导致试验电压的测量不准确。采用ANSYS仿真软件计算出试验回路中各主设备间的杂散电容矩阵,根据杂散电容和试验回路参数建立了PSCAD仿真模型,仿真得到了分压器测量值和阀实际承受电压值,复现了试验问题;通过理论计算分析优化试验方案,并进行了试验验证。结果表明:分压器、冲击发生器和换流阀之间的杂散电容对电压测量结果影响明显;根据ANSYS计算出杂散电容,根据杂散电容和试验回路参数建立PSCAD仿真模型,仿真结果与试验现象一致;通过试验方法的优化,电压测量偏差系数将由97.5%提高至99.2%,优化效果明显。     

一种工业用高频抗杂散小电容测量电路

介绍了一种工业用高频抗杂散小电容测量电路。该电路基于电荷转换原理,并采用差分结构产生输出信号。它有直至几兆赫兹的可编程测量频率。廉价且易于单片集成。通过采用特殊的开关安排,可以消除包括开关元件在内的杂散电容的影响,使得测量电路具有好的稳定性和线性衣０．３ｐＦ的分辨率。     

基于比率法的微电容测量仪

针对传统微电容测量方法的缺点提出了微电容比率测量法.采用带限流电阻的正弦波激励确保激励源和前置放大器正常工作以提高消除杂散电容的能力;检测被测电容两端的电压和流过被测电容的电流计算得到被测电容的电容值;采用锁相检测技术消除噪声和直流失调.给出了微电容测量系统的方案.实验结果表明电容测量分辨率达到了0.01pF,证明了所...     

基于设计空间的基本开关电容电路滤波器设计

提出了一种运用符号和数值计算与离散非线性优化相结合的滤波器设计方法——设计空间法,把滤波器的技术指标,即滤波器设计中要用到的一组参数映射到设计空间,并根据给定的准则寻找这一设计空间的最佳解决方案。然后介绍了一种新型的具有独立零点设置的基本二阶开关电容电路,最后通过实例阐述了用设计空间法设计一开关电容（SC）低通滤波器,实验证明了该方法的可行性,并且得到了预期的效果。     

基于电阻分压的10kV电子式电压互感器

基于电阻分压器的电子式电压互感器的原理、结构和输出信号等与传统的电压互感器有很大不同,其性能主要受电阻特性和杂散电容的影响.从等效电路的角度分析了电阻特性和杂散电容对电子式电压互感器测量准确度的影响;利用Ansoft软件包建立分压器的有限元模型对杂散电容进行了计算分析,并根据杂散电容分布对屏蔽罩进行了设计.在理论分析基础上,研制了一台电阻分压式的10kV电子式电压互感器,并进行了准确度测试.测试结果表明,设计的10kV电子式电压互感器准确度满足IEC 60044-7标准要求,准确度达0.2级.     

一种新型分裂电容型LCL滤波器设计方法

此处提出了一种基于并网逆变器下分裂电容型无源阻尼LCL滤波器设计方法.从实现方法来说是一个新的电容与原有的RC支路并联的方法.为研究其工作特性,推导了其传递函数.相较于传统的完全电容方案,分裂电容方案在滤波效果、开关纹波与有功损耗上有明显优势,显著提高了滤波器的效率.为实现这种新拓扑,一种电阻电容设计方法被引入.通过减少并网电流开关纹波和降低阻尼损耗,得到了分配比的可行域.选择合适的分配系数,分裂电容型LCL滤波器能获得相同的阻尼效果,并且降低高频增益.控制上采用准比例谐振(PR)控制器,应用根轨迹整定法确定了基波和5,7次谐波控制参数.通过仿真和实验验证了该设计方法的可行性,并在实际工作环境中测试其效果.     

CVT高频特性的测量及影响因素

对CVT高频特性进行了试验研究,分析了影响高频特性的一些因素。着重对高频电容、等值串联电阻、低压端杂散电容、杂散电导进行了试验分析,总结了减小测量误差的方法,并通过试验总结了在产品结构上应采取的必要措施,指出了控制高频电容及等值串联电阻的有效方法。     

CVT高频特性的测量及影响因素

对CVT高频特性进行了试验研究,分析了影响高频特性的一些因素。着重对高频电容、等值串联电阻、低压端杂散电容、杂散电导进行了试验分析,总结了减小测量误差的方法,并通过试验总结了在产品结构上应采取的必要措施,指出了控制高频电容及等值串联电阻的有效方法。     

开关电容椭圆低通滤波器的设计与仿真

本文结合八阶椭圆低通滤波器的设计,讨论了开关电容滤波器计算机辅助设计的一种有效方法。将开关电容网络的时变拓扑,变换为时不变拓扑,建立开关电容模拟电阻的Z域模型,与电容、运算放大器模型结合,构成二阶开关电容椭圆滤波器。将二阶开关电容滤波器级联,给出了八阶开关电容椭圆低通滤波器的设计与PSPICE仿真程序。仿真输出曲线显示了椭圆低通滤波器的陡峭衰减特性和理想幅频特性,符合设计要求。适用于高通、带通、陷波等各种滤波器的设计与仿真。     

一种新型可调谐微带带通滤波器的设计

利用微带线的原理和电压调谐变容二极管的特性,结合对射频捷变信号源中常用的上变频系统的研究,设计出一种中心频率可调谐、相对带宽可调谐、可进行精度校准的微带带通滤波器。该滤波器针对射频输出中包含的多种杂散分量的特征,应用单级滤波网络或谐振网络进行专门抑制再级联,具有原理简单、结构灵活、易于扩展、调谐速度快、工作频带宽、尺寸小、成本较低等优点。实际测试结果与利用Serenade8.7软件仿真结果基本一致,性能指标能够达到设计要求。     

Scaling techniques for switched-capacitor filters employing voltage inverter switches

Some realizations of scaling elements in cascade connection with unit elements and gyro-elements will be described. It will be shown that the voltage distribution inside the filter and the spread of capacitor values can be optimized in two steps using two independent parameters for each scaling element. the influence of these scaling elements is such that the very low sensitivity of the attenuation characteristic with respect to element variations is fully retained despite the fact that according to the usual definition the losslessness of the reference filter is not preserved. the SC circuits described in this paper are insensitive to ‘bottom plate’ parasitic capacitances. Top plate parasitics correspond largely to element variations in the reference filter so that also their influence is strongly reduced. A numerical example of a 14th-order unit element bandpass filter is given.     

HVDC换流系统屏蔽罩寄生电容提取

高压直流输电(HVDC)换流阀屏蔽罩的寄生电容对换流系统的宽频电路性能有重大影响,快速准确地提取屏蔽罩电容参数是目前HVDC国产化需要掌握的关键技术之一.将间接边界元方法用于换流阀屏蔽罩寄生电容参数的提取,从场分析角度,提出了用平面模拟倒角曲面的模型简化方法.针对国内某直流换流站,建立了屏蔽罩倒角和不倒角的仿真模型,对...     

滤波电路频率特性的仿真分析

采用理论计算和仿真分析的方法,对电阻和电容构成的无源低通滤波和高通滤波电路进行分析。理论计算主要研究传递函数,讨论响应的频率特性;仿真采用电子工作平台EWB软件,应用交流分析方法,从波特图仪中直观观察幅频响应和相频响应。仿真结果得到,在不同的频率下,电路输出的幅值和相位随着频率的变化而产生不同的响应,通过改变电阻和电容的参数,可得到不同的通频带宽度,说明仿真和理论分析的结果相同。但仿真分析相对硬件实验来说,优点在于改变元件参数时更加容易,仿真使电路分析更加灵活、方便。     

基于“负参数”理论的EMI滤波器寄生参数的双重消除

EMI滤波器是抑制传导电磁干扰的有效器件,但分立元件的自有寄生参数对其高频段性能有重要影响。本文利用两个同侧耦合电感器等效出"负电感"和在电感器中心处连接电容器等效出"负电容"的方法,消除滤波器中的寄生电感和寄生电容。为有效控制二次寄生参数对消除效果的影响,设计了一种新型平面"消除器"和双线并绕串联结构的电感器,其中前者为上、下交错排列的PCB导线构成的圆形线圈,采用3D有限元法计算了两交错线圈的互感,为设计该类消除器提供了一种数值计算方法;后者通过高耦合度的线圈中间节点与地之间接一4倍于寄生电容的电容器,可有效消除电感器的一次及二次寄生电容。将此类具有消除器的元件应用于EMI共模滤波器,以此消除对应的寄生参数,实验表明滤波器的高频性能得到了明显改善。     

A parasitic insensitive passive switched-capacitor interpolation finite impulse response filter

This paper proposes a passive switched-capacitor (SC) interpolation finite impulse response (IFIR) filter designed with complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) 0.18-μm technology. Comparing with previous works in analog and digital domain, this filter consumes less power and takes advantage of passive SC circuits, providing high bandwidth and linearity. In addition, offset variation, which is distinctly observed in preceding works, and alteration in the pole, caused by output parasitic capacitance, are no longer present in the proposed filters. Also, a 15-tap IFIR filter with interpolation factor of 5 has been introduced in the paper, which is able to fully remove the effect of output parasitic capacitance. This filter, which is differentially designed, increases the sampling rate from 25 to 125 MHz and features P1dB and noise figure (NF) of −5 dBm and 20 dB, respectively. The result of process and temperature variation tests as well as Monte Carlo simulation performed for the circuit truly confirms the excellent performance of the filter. The highest image tone observed in the spectrum is below −57 dB, and the fixed pattern noise tone generated by charge injection, offset voltage, and its variation has been decreased to −65 dB. Moreover, the effect of clock feed through, capacitor mismatch, and clock phase mismatch as well as thorough and informative noise analysis has been presented for giving a better insight into nonidealities. This paper also analyzes the sensitivity of the position of notches to coefficient variation and enables optimization for reduced sensitivity.     

车用大功率DC/DC变换器集成滤波器设计

提出了一种新型的适用于大功率场合的EMI集成滤波器。采取基于有限元方法有效提取滤波电感器的寄生参数,消除了寄生参数对滤波电感器的高频影响。运用有限元仿真方法,对滤波器进行仿真分析,并结合电动汽车实际要求设计了集成EMI滤波器。新型集成EMI滤波器不仅能够有效抑制电磁干扰影响,而且能实现滤波器体积的优化与功率密度的提高,具有较高的工程实际意义。     

A simplified design-oriented analysis of switched-capacitor active filters

The method presented in this paper provides a simplified approach to obtain the z-domain equivalent circuit of an SC active filter by one-for-one substitution of each basic SC element with its z-domain equivalent admittance, if a specific terminal condition is met. Then, traditional circuit analysis techniques can be used to derive the z-domain transfer function of the filter. This method makes the analysis and the design of the SC active filter simple and similar to the S-domain method. Two application examples are given.     

三相四线制软开关SiC逆变器软开关工况分析

逆变电源的开关频率上限受到功率器件的动态损耗限制,导致较大的输出滤波元件的体积。零电压开关正弦脉宽调制(ZVS-SPWM)三相四线制逆变器电路只需引入1个辅助开关和2个较小的无源元件,就可以实现电路中所有开关器件的零电压开关。重点分析了SiC MOSFET寄生电容对零电压开关实现的影响,并在此基础上探讨了等效寄生电容值的提取方法,修正了零电压开关条件和功率器件电流、电压应力的计算值。最后在10 kW SiC MOSFET三相四线制零电压开关逆变器实验平台进行了验证。