Design and analysis of a high efficiency linear power amplifier

A high efficiency linear power amplifier is introduced based on the idea of Switch-Linear Hybrid (SLH) power conversion. The SLH power amplifier developed from the conventional class B power amplifier, while the class B configuration power unit in the SLH power amplifier is fed by a dynamic switching power supply, not the usual constant DC power supply. Thus, the efficiency of the class B configuration power unit in SLH power amplifier can be greatly improved. By combining linear power amplifier with switching power supply, the SLH power amplifier has synthetic performance of high fidelity, high efficiency and excellent dynamic characteristics. In this article, analysis of SLH power amplifier is performed, especially focusing on its linear power unit which is the core of SLH power amplifier. Design considerations are also presented parallel with the analysis. Both the theoretical analysis and experimental results verify the validity of SLH power amplifier.     

无功功率教学新探

本文试图提出一种无功功率的教学方法,使无功功率的定义、物理解释与有功功率保持逻辑上的一致,同时也使无功功率与其它功率概念的联系变得清晰明确。我们在教学中,首先定义旋转电流相量,然后将其与瞬时电压相乘得到复数瞬时功率,最后由复数瞬时功率在一个周期内的平均值即得到无功功率的定义。本教学方法的优势在于:新的无功功率定义在形式上与有功功率统一,与现行无功功率的教学内容没有冲突,且更强调无功功率的功率含义。     

A novel symmetrical microwave power sensor based on MEMS technology

A novel symmetrical microwave power sensor based on MEMS technology is presented. In this power sensor, the left section inputs the microwave power, while the right section inputs the DC power. Because of its symmetrical structure, this power sensor provides more accurate microwave power measurement capability without mismatch uncertainty and temperature drift. The loss caused by the microwave signal is simulated in this power sensor. This power sensor is designed and fabricated using GaAs MMIC technology. And it is measured in the frequency range up to 20 GHz with an input power in the 0-80 mW range. Over the 80 mW dynamic range, the sensitivity can achieve about 0.2 mV/mW. The difference between the input power in the two sections is below 0.1% for an equal output voltage. In short, the key aspect of this power sensor is that the microwave power measurement is replaced with a DC power measurement.     

光伏发电系统最大功率点激光定位系统

传统光伏发电系统最大功率点定位精度较差,导致光伏发电系统的功率增益较差,为此提出基于激光点跟踪定位的光伏发电系统最大功率点激光定位方法。构建光伏发电系统的电路阻抗参数分析模型,通过滤波电感和滤波电容联合参数估计的方法,进行光伏发电系统最大功率控制和潮流逆流点跟踪控制,根据控制器参数和功率变化量跟踪定位进行功率突变诱发的激光点,采用激光点扫描方法进行光伏发电系统的受控源参数分析,建立光伏发电系统的端电压分析等效模型,通过光伏并网逆变稳态控制对光伏发电系统最大功率点进行控制,通过激光点定位方法,实现光伏发电系统最大功率点激光定位系统的优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行光伏发电系统最大功率点激光定位的精度可达99.96%,功率突变引发的电路过渡过程得到优化控制,提高了光伏发电系统的稳定性和输出增益。     

铁路5G-R基站太阳能供电架构及应用

针对铁路5G专用移动通信(5G-R)系统基站布置密集、单体功耗高的特点,结合铁路无线通信的需求,研究采用太阳能(PV)为5G-R系统基站的射频拉远单元(RRU)设备供电的方案。对比分析5G-R系统RRU设备日用电规律及太阳能电池日发电规律,确定了采用太阳能结合储能与外电源的供电体系,通过比较几种太阳能电池与外电源组合供电架构的经济性与可靠性,推荐采用直流侧切换的供电架构,并进一步提出了采用直流侧智能配电的太阳能供电方案。本研究在保证5G-R系统运行安全可靠的同时,通过采用太阳能供电方式降低了铁路5G-R系统对外电源的需求。     

直流电源系统的电能质量治理与控制

直流电源系统中产生的谐波不但危及电网及其他电力用户,而且也危及自身,在此对电网变电所直流电源系统现状进行了调查和研究,并对变电所直流电源系统存在的问题进行了分析,针对直流电源系统产生谐波的原因及对电网的干扰,提出通过安装电源净化滤波装置的手段,消除直流电源系统中的谐波电流,以达到降低谐波损耗,提高功率因数的目的。     

基于GaN 的3. 4~ 3. 6 GHz 高增益Doherty 功率放大器

基于两级功率放大器架构,设计了一款平均输出功率为37 dBm(5 W)的高增益Doherty 功率放大器。 该器件通过增加前级驱动功率放大器提高Doherty 功率放大器的增益,采用反向Doherty 功率放大器架构,将λ/4 波 长传输线放置在辅助功放后端,相位补偿线放置在主功放前端,并使主功放输出匹配网络采用双阻抗匹配技术实现 阻抗变换,如此可扩宽功率放大器的工作带宽。连续波测试结果显示:3. 4~3. 6 GHz 工作频段内,饱和输出功率在 44. 5 dBm 以上,功率饱和工作点PAE 在43. 9%以上;在平均输出功率(37 dBm,5 W)工作点,回退量大于7. 5 dB,功 率附加效率PAE 为36. 8%以上,功率增益在31 dB 以上。     

基于双同步斩波模式的LED声控灯驱动电源设计

提出了基于双同步斩波模式的微功耗LED声控灯驱动电源设计方法。该驱动电源用一个单片机控制两个开关管分别为主电源和待机电源提供工作电流。主电源采用全波斩波工作模式为LED灯组提供工作电流;待机电源采用半波斩波工作模式,从而大幅降低了待机功耗。该驱动电源结构简单,可在50~60 Hz频率的180~250 V的宽电压范围内工作,具有恒流驱动功能和微功耗特性,且稳定可靠和较高的性价比。     

分布式天线系统的功率有效性分析

从提高功率有效性的角度,建立分布式天线系统天线之间功率协调分配的线性规划模型;利用改进单纯形算法进行最优功率分配。数值仿真结果表明,随着天线数的增多,达到用户最低SNR基站所需要的发送功率逐渐减小;与集中式系统和分布式系统功率固定分配方案相比,文中所提功率分配方案可以大幅度节省发射功率,提高系统的功率有效性。     

一种基于MEMS技术的新型对称式微波功率传感器

A novel symmetrical microwave power sensor based on MEMS technology is presented. In this power sensor, the left section inputs the microwave power, while the fight section inputs the DC power. Because of its symmetrical structure, this power sensor provides more accurate microwave power measurement capability without mismatch uncertainty and temperature drift. The loss caused by the microwave signal is simulated in this power sensor. This power sensor is designed and fabricated using GaAs MMIC technology. And it is measured in the frequency range up to 20 GHz with an input power in the 0-80 mW range. Over the 80 mW dynamic range, the sensitivity can achieve about 0.2 mV/mW. The difference between the input power in the two sections is below 0.1% for an equal output voltage. In short, the key aspect of this power sensor is that the microwave power measurement is replaced with a DC power measurement.     

电力通信中的通信电源监控系统设计

电源监控直接影响电力通信的稳定性。为了提高电力通信稳定性,采用UML建模技术进行系统功能需求分析。结果表明,系统包含功能有电源系统管理、电源设备管理、电源数据采集管理、电源数据查询管理以及系统安全管理。具体地,采用C++开发电源监控数据采集模块,采用C#进行电源监控系统界面开发,同时设计电源监控系统数据库。     

磁控管电源系统研究与设计

为了解决传统微波炉电源系统采用普通升压变压器体积大,重量重的问题,提出了一种新型的微波炉磁控管电源系统。通过对微波磁控管电源系统的研究,采用了将变频技术应用于电源系统中。工频电源经滤波后,进入电路系统,转换成高频电源,供给微波能量产生电路,使输出功率随电源系统的变化而改变。     

DC/DC模块输入端电压反加后的影响分析

在航天等空间产品中使用的分布式供电系统中,总体电路一般只提供27~30 V的直流一次电源,各单机产品大多采用DC/DC模块将该一次电源转换为所需的二次电源,并实现一次地与二次地的隔离。分析了INTERPOINT公司的DC/DC模块的输入端反接后,输入电压对DC/DC模块、电源保护滤波电路及负载的影响,通过仿真与验证试验,得出电源模块输入端反接后单机产品中电源保护电路发生作用,对产品中负载无影响,可以继续使用。电源模块失效分析对航天产品中电源模块中出现类似的故障后的处理提供了参考。     

同向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的理论分析

为了对同向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率进行研究,由耦合方程出发,首先理论推导出功率转换效率的解析解,然后采用数值计算的方法详细分析不同物理因素对功率转换效率的影响。结果表明：功率转换效率先随着光纤长度和单位面积的拉曼增益系数增加而增加,当增加到最大值时保持数值不变;小信号时,初始信号光功率对功率转换效率的影响较小;大信号时,功率转换效率随着初始信号光功率增加而快速增加;功率转换效率和初始抽运光功率呈抛物线曲线关系;抽运光与信号光的频率比增加时,功率转换效率减小。     

单端反激有源钳位和同步整流技术研究

有源钳位技术通常只在正激DC/DC功率电源拓扑结构中。现介绍有源钳位和同步整流技术在反激拓扑结构中的应用及研究。通过有源钳位和同步整流应用到反激式拓扑中的原理设计技术,以及厚膜和模块立体混装技术,以达到电源高效率和高功率密度的目的。通过5 V/20 W电源样品设计和组装以及模拟试验,电源样品功率密度达50.8 W/inch3,效率为89.2%,纹波为43 m V。试验样品证明反激式有源钳位和同步整流技术是提高中小功率隔离电源功率密度的最有效技术途径。     

Receiver Power Allocation and Transmitter Power Control Analysis for Multiple-Receiver Wireless Power Transfer Systems

As different power has its own receivers, this paper analyzes and designs a multiple-receiver wireless power transfer (WPT) system systematically. The equivalent circuit model of the system is established to analyze the key parameters including transmitter power, receiver power, transmission efficiency, and each receiver power allocation. A control circuit is proposed to achieve the maximum transmission efficiency and transmitter power control and arbitrary receiver power allocation ratios for different receivers. Through the proposed control circuit, receivers with different loads can allocate appropriate power according to its power demand, the transmitter power and system efficiency do not vary with the change of the number of receivers. Finally, this control circuit is validated using a 130-kHz WPT system with three receivers whose power received is 3:10:12, and the overall system efficiency can reach as high as 55.5%.     

发电厂电能质量控制的问题探讨

电能是一种容易控制与转换,并且经济、实用、清洁的能源形态,同时也是电力部门向用户提供由发供用三方共同保证质量的一种特殊产品。如今,电能与其他商品一样,走进市场。质量是企业的生命,这就要求电厂不断提高电能质量,以满足客户的需求。同时,发电厂的电能质量对于电力系统的生产效率及电能的上网传输也非常重要。文中从实际出发,在电能质量诸多影响因素的基础上,对提高电能质量的方法展开探讨,提出了发电厂电能质量控制的方法与措施,为提高发电厂的电能质量奠定良好的基础。     

高功率雷达空间功率合成效率研究

高功率微波空间功率合成效率直接关系到高功率雷达输出功率的大小,重点研究高功率雷达空间功率合成效率问题。首先推导出高功率微波空间合成效率公式;然后分析了影响合成效率的相位误差、目标位置误差、时延误差和阵元间距误差等因素;最后提出一种幅度-相位联合调整的方法,通过增加幅度调整电路和相位调整电路,减小通道的幅相误差,提高空间功率合成效率。     

用于行波管的小型化钛泵高压电源设计

为了满足雷达发射机中行波管的钛泵电源的高电压、高功率密度等要求,设计了一种小型化钛泵高压模块电源,该电源主功率电路为级联式流馈推挽DC-DC变换器,高压输出采用四倍压结构,输出电压为3.6~4.0 kV,最大输出功率为10 W.该模块电源具有宽输入、小体积、低功耗、高功率密度及过流保护功能等.     

基于EFJ模式的宽带高效率Doherty功率放大器设计

将EFJ模式功率放大器应用于Doherty功率放大器的载波功率放大器,利用EFJ类功率放大器的阻抗特性改善了Doherty功率放大器的带宽。此外,还引入后谐波控制网络来提高Doherty功率放大器的效率。功放的输入匹配电路采用阶跃式阻抗匹配来进一步拓展工作带宽。使用CGH40010F GaN 晶体管设计并加工完成了一款宽带高效率Doherty功率放大器。测试结果显示,在3.2~3.7GHz 频段内,饱和输出功率达到43dBm,饱和漏极效率60%~72.5%,增益大于10dB。功率回退6dB时,漏极效率40%~48.5%。