船舶直流固态功率控制器技术研究

为了实现船舶直流配电系统支路负载过载、冲击、短路状态的区分与保护,抑制冲击或短路电流,针对典型的直流24 V配电系统,研究了一种新颖的船舶直流固态功率控制器。重点讨论该功率控制器的主电路设计、控制策略、反时限保护设计。最后通过原理样机,验证了船舶直流固态功率控制器技术的可行性。     

交流固态功率控制器控制技术

为了减少交流供电系统的电磁干扰,设计了一种实用的交流固态功率控制器,其采用两只反向连接的MOSFET共同作为固态功率开关器件,通过适当的开关时序控制和利用MOSFET的固有单向导电性,实现了交流固态功率控制器的过零开通关断功能。根据其原理制作了原理样机并进行了试验验证,结果表明该控制方法切实可行。该控制方法替代了现有的双向可控硅与过零检测的方法,对交流电气负载进行控制,并达到一次触发、自然过零开通和关断、无干扰、功耗低的目标。     

多电平变换器——功率变换器新品种

多电平变换器是大功率应用优选功率变换器新品种时才引人注目的，本文阐述最新发展的三种多电平变换：（１）二极管箝位；（２）浮动电容器；（３）有各自直流源的级联逆变器，经计算机仿真，并用ＩＧＢＴ作功率开关器件和ＤＳＰ作全数字控制器的样机验证，给出了工作原理、特点，优缺点和应用范围。     

一种高侧功率开关的输出短路保护电路

提出了一种智能高侧功率开关的短路保护电路,包括输出短路检测电路、延时信号产生电路和栅源电压限制电路。采用NMOS管用作功率管,使电路短路时仍处于安全工作区内,提升了高侧功率开关的可靠性。采用0.6μm HV SOI工艺对该短路保护电路进行了仿真验证。仿真结果表明,在硬开关故障和负载短路两种情况下,功率管保持处于安全工作区内。     

基于PMOS型固态功率电子开关的宇航智能配电系统研究

针对当前使用NMOS固态功率电子开关的载人航天器智能配电系统存在NOMS隔离驱动控制电路占用大量硬件资源,且不能满足能源系统自主健康管理遥测信息采集需求的问题,文中提出了一种基于PMOS固态功率电子开关构建的智能配电系统设计方案。相对于NMOS,PMOS用于正线开关的非隔离驱动特性避免了配置隔离控制电路带来的系统资源代价问题,在简化硬件电路设计的同时获得了更多的遥测信息,解决了有限硬件资源与更多遥测参数需求的矛盾。针对SSPC负载短路保护特性带来的固态配电系统母线电压跳变问题,文中给出了提高固态配电器可靠性的辅助电路方案,可使负载短路保护故障不影响母线稳定。     

NCP1030：适用于小功率直流变换的单片开关稳压器

NCP1030和NCP1031小型高电压单片开关稳压器系列．内含200V功率开关和启动电路。NCP103x系列在单个IC中提供多种开关稳压器应用(如次级端偏压电源或低功率直流-直流转换器)所需的全部有源功率、控制逻辑和保护电路。为小功率直流转换提供了高效的集成解决方案。NCP103x系列可用于隔离直流-直流转换器的次级端偏压电源及独立的低功率直流-直流转换器。NCP1030使用功率为3W，     

固定开关频率电流模式电源的过载补偿

电流模式电源的工作原理是基于对流经电感的峰值电流的监视.通过调整功率开关关断时的峰值电流设置点,使反馈环路能够稳定流向给定负载的功率.但是在某些情况下环路要求获得最大的输出功率,这种情况发生在启动期间或转换器过载或短路时.然而,脉冲宽度调制(PWM)控制器的内部电路中含有几个影响反应时间的级联逻辑门.图1a显示了安森美半导体(www.onsemi.com.cn)固定频率控制器NCP1200的简化电路:     

基于SSPC的负载自动管理技术

随着飞机上用电设备的增多以及多电飞机概念的引入,常规配电方式及电网保护技术已经不能满足大规模用电负载的需要。电力电子技术的发展为自动配电技术提供了可能。基于固态功率控制器SSPC进行负载管理和电路保护,可根据负载控制方程自动管理负载。通过分布式配电技术实现负载就近取电,采用分层式总线布局代替传统控制线路,从而减轻了电网的重量。     

一款高效的使用SPC560P50 32位微控制器的双向直流-直流转换器

1目的本文旨在介绍一个混动汽车(HEV,Hybrid Electrical Vehicles)电负载辅助电源双向直流-直流转换器的功率级和控制设计。与同类传统直流-直流转换器相比,该方案的电路设计简单,在12 V直流总线和动力系统高压直流总线之间实现双向电能传输功能。该方案中在升压模式下实现主动钳位,在降压模式下通过移相调制方法实现软开关操作,而无需任何其它额外器件,高能效和控制简单是其     

多电飞机高压直流电力系统稳定性分析

大量使用的恒功率负载对飞机电网稳定性有至关重要的影响.分析了恒功率负载的特性,建立了多电飞机高压直流电力系统的等效电路模型,基于小信号分析法研究了恒功率负载变化对系统稳定性的影响.研究结果表明,恒功率负载增大会使系统的稳定性降低,而为其并联容性负载可以延缓稳定性降低的趋势.为保护系统,设计了参考电压控制器,重载时降低负...     

直流开关电源的欠压浪涌抑制技术

针对开关电源在欠压浪涌中存在的诸多问题,分析了瞬态欠压浪涌的工作机理、抑制方法,以及由此引起的负载端启动电流或浪涌电压的处理思路,给出了处理直流开关电源欠压浪涌的合理解决方案。     

基于AVR型单片机智能双电源开关的研制

为了提高重要负荷的供电连续性，一般采用两路电源热备用方式供电。两路电源的投切通过一套专用的控制器进行，其功能是实时监测两路电源的状态，保证负荷电源的可靠性。本文就控制器的原理与实现方法做出了分析，对双电源供电系统切换装置进行研究并加以改进，采用高性能单片机ATmega16对电源状况进行实时的判断，并在常用电源出现故障时自动将电路切换到备用电源，或使用发电机组发电保证对用户的供电。     

具有电压检测功能的大功率设备软启动器设计

基于限制大功率设备启动时冲击电流的幅值、完善软启动器的各种功能、提高工作可靠性等目的,本轮文设计的软启动器利用运算放大器构成电压比较、运行自锁、延时等环节,通过采样整流滤波电容端电压的变化,实现交流输入电压检测、软启动电流切换、内部逻辑控制等功能,在不同的输入电压范围内,也能限制跃变电压的幅值,保证了软启动器工作的可靠性。该软启动器具有结构简单、动作可靠等优点,可广泛应用于电源输入端需进行AC/DC变换的大功率设备。     

基于滑模控制的双向直流变换器研究

针对光伏电池本身的局限性,需要利用蓄电池来辅助对负载供电。文中所设计的双向直流变换器主要用于对蓄电池的充放电,以双向直流变换器的状态空间平均模型为基础,设计了一种新型的滑模控制器。通过实验仿真验证了基于该滑模控制器的双向直流变换器在开关管交替导通状态下能有效地减小稳态误差,且输出较稳定,能使系统具有更高的稳定性和更好的瞬时性。     

基于SG3525A的半桥式开关电源

开关电源以其轻小高效的特点在很多方面得到了广泛应用,市场广阔。文中介绍了DC/DC变换器主电路的分类,分析了半桥型DC/DC变换器的构成,并深入分析了其工作原理、工作过程,分析总结了其相对于其他类型DC/DC变换器拓扑的优点。对开关电源的控制方式进行了比较,给出了集成控制器的优点,同时给出了电压型集成控制器SG3525A的内部结构、管脚功能,详细分析其工作原理、应用和优点。设计了一款基于SG3525A的半桥式开关电源,给出其工作原理、过程,尤其深入分析了由SG3525A构成的控制电路;实验结果表明,该电源具有效率高、电压调整率和负载调整率高、稳定可靠等优点。     

A robust low quiescent current power receiver for inductive power transmission in bio implants

In this paper, a robust low quiescent current complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) power receiver for wireless power transmission is presented. This power receiver consists of three main parts including rectifier, switch capacitor DC–DC converter and low-dropout regulator (LDO) without output capacitor. The switch capacitor DC–DC converter has variable conversion ratios and synchronous controller that lets the DC–DC converter to switch among five different conversion ratios to prevent output voltage drop and LDO regulator efficiency reduction. For all ranges of output current (0–10 mA), the voltage regulator is compensated and is stable. Voltage regulator stabilisation does not need the off-chip capacitor. In addition, a novel adaptive biasing frequency compensation method for low dropout voltage regulator is proposed in this paper. This method provides essential minimum current for compensation and reduces the quiescent current more effectively. The power receiver was designed in a 180-nm industrial CMOS technology, and the voltage range of the input is from 0.8 to 2 V, while the voltage range of the output is from 1.2 to 1.75 V, with a maximum load current of 10 mA, the unregulated efficiency of 79.2%, and the regulated efficiency of 64.4%.     

Implementation of zero current switch turn-ON based buck-boost-buck type rectifier for low power applications

A single-stage single-switch AC–DC integrated converter is proposed in this paper, as a tight DC voltage regulator with unity input power factor for the fundamental component of the input current. Proposed converter is formed by the integration of buck-boost configuration with a buck converter operated by a single switch. The buck-boost section of the proposed configuration is operated in current discontinuous conduction mode (DCM) to get unity input power factor at the supply terminals and the buck section is operated up to boundary current conduction mode (BCM). The features acquired by the converter operating in complete discontinuous conduction mode (DCM) are unity input power factor, zero-current turn-ON for the Switch, fast and good DC output voltage regulation with extensive conversion range and low voltage stress on the switch. Additionally, the intermediate capacitor voltage stress is independent of converter load variations and so the switch also is subjected to constant peak voltage stress. A comprehensive study is carried out to obtain the necessary design equations. A design model is implemented using simulation and hardware. The results confirm the performance of the proposed configuration.     

一种光伏模拟电源的设计

为给被测试的光伏逆变器提供一个测试其最大功率点性能的环境,设计了一种光伏模拟电源。其主要由整流滤波电路和DC/DC电源组成。整流滤波电路将交流电变成直流,开关电源部分完成降压功能,通过将输出电压采样送入误差比较器中与控制器RAM中的电压进行比较,来控制输出电流和电压,使其工作在对应的I-V曲线上。文中设计的光伏模拟电源可人为地输入温度和日照来模拟太阳能光伏曲线。     

A high-frequency forward DC/DC converter topology with transformerflux balancing capability

The analysis and design of a high-frequency forward DC/DC power converter topology with transformer flux balancing capability is presented. The converter utilizes a main switch for load current commutation and an auxiliary switch for transformer flux balancing. Moreover, the converter topology provides the means to recover the energy associated with the parasitic inductances of the circuit components, thus yielding high efficiency and allowing for high operating frequencies. Experimental results for a 1 kW, 20 kHz prototype unit are presented