三电平交流斩波电路及其浮动电容电压控制策略的研究

提出一种用于高压电能变换的新型三电平交流斩波电路，该电路允许使用低电压等级的器件完成高压电能变换，并采用较多的电平数去逼近所希望的波形，使输出电压或电流的质量大大提高，谐波含量减少．在斩波电路的工作过程中，稳定的浮动电容电压是非常重要的，三电平交流斩波电路的中间电平对应着两个工作模式，它们虽然产生同样的电平，但对于浮动电容来讲，充、放电的情况正好相反，利用这一特性分析了浮动电容电压的可控性，提出了滞环比较方法控制浮动电容电压，并通过实验验证了电路的工作原理。     

多电平变换器的发展及现状

多电平变换器是当前高电压大功率电能变换领域中的研究热点之一。在了解了多电平逆变器的产生背景之后，我们比较多电平逆变电路的电路拓扑和调制方式，并对中性点嵌位型逆变器存在的问题进行分析，可以预见多电平逆变器在不久的将来会在高压大功率的场合得到更为广泛的应用。     

一种新型的单相三电平单级功率因数校正电路

回顾了单级功率因数校正电路的发展状况，总结了多种单级PFc（功率因数校正技术）变换电路的优缺点，指出目前单级PFC变换电路需要解决的主要问题，并就此问题介绍了一种新型的单相三电平单级PFC电路，分析了其工作过程，并给出了仿真和实验结果。     

基于ARM＋FPGA的三电平逆变器研究

介绍了三电平逆变器电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制的原理．使用ARM（advanced RISC machine）控制芯片和FPGA（field programmable gate array）芯片搭建硬件平台,进行算法设计,产生所需的PWM波形,通过驱动电路驱动功率器件IGBT,实现三电平逆变器．最后给出实验结果,验证了该方法的可行性．     

高线性度大摆幅56 Gbit/s PAM4驱动电路设计

面向高速串行接口发送端应用,设计了具有二阶去加重均衡功能的高线性度大摆幅四电平脉冲幅度调制（4 pulse amplitude modulation,PAM4）电压模驱动电路。采用查表的方式对信道损耗进行灵活补偿;在输出端并联两个电阻解决传统电压模驱动电路设计中线性度较低的问题;采用反相器堆叠的推挽式结构实现了高输出摆幅;提出一种新型电平转移电路,解决了连续0或1数字码产生的直流电平漂移问题。仿真结果表明,驱动电路的电平失配率为97.9%,去加重均衡实现6.6 dB、13 dB和19.6 dB三种去加重级数,差分输出摆幅为2 V,功耗效率为2.3 mW/（Gbit/s）。     

多电平矩阵变换器系统的数学模型

多电平矩阵变换器（MMC）是在多电平逆变器和传统矩阵变换器（CMC）的基础上发展的一种新颖电力电子变换器.笔者介绍其拓扑电路,采用基于空间矢量调制策略,以电容电压、输入侧电流和输出侧电流为状态变量,建立了由供给电源、输入电感、多电平矩阵变换器和阻感性负载组成的系统的状态平均模型,为设计其控制器及深入研究提供参考.     

基于空间电压向量法的三电平逆变器的研究

提出一种基于空间电压向量PWM控制法,采用空间电压向量PWM控制法的三电平逆变器控制原理简单,易于实现,特别适合于电路拓扑结构复杂的多电平逆变器系统,而且输出波形更接近正弦波,减小了谐波,解决了低耐压功率器件应用于高压大功率的问题.     

快速数字电平转换电路IP核设计

基于IP核的技术设计了一种快速数字电平转换电路.采用电压-电流-电压的方式实现不同电压域的电平转换,引入单稳态延时电路和快慢速通道提高电平转换速度和降低静态功耗,并给出了与标准CMOS工艺兼容的扩展漏极高压MOS管的优化设计.仿真结果表明:在将-5～ 5V电压域的数字电平转换成0～ 12V的电压域时,其延时可低于10ns.     

一种具有零稳态电流的新型上电复位电路

为实现具有超低功耗且稳定可靠的上电复位电压输出,提出了基于电平检测的具有零稳态电流的新型上电复位电路,该电路由电平检测电路、状态锁存电路和欠压检测电路组成,通过在上电复位之后切断电平检测电路的电源实现复位稳定后的零稳态电流,其输出复位电压的状态由状态锁存电路锁存.该电路采用0.18μm Bi-CMOS工艺设计,电源电压为1.8 V.Cadence Spectre的仿真结果表明,该电路在上电复位结束后的稳态仅有数纳安的漏电流,起拉电压和欠压检测电压受温度影响很小,因而适用于集成到超大规模片上系统(SoC)芯片中.     

应用于光伏发电系统中的一种高升压比的多级BOOST电路

光伏发电系统结构复杂、输出电压高等,本文设计一种高升压比的BOOST变换电路。仿真实验证明,N级BOOST电路升压比是单级BOOST电路的N倍;控制简单,输出电压快速性好,谐波失真比低,且无论各个输入电压源电压相等与否,均可以通过一套控制系统实现输出电压恒定;该电路具有低电流、电压应力等特点,有利于提高变换器效率和提高电路使用寿命。     

两电平VSC在VSC-HVDC技术中的应用

柔性直流输电是以可关断电力电子器件和电压源换流器（VSC）为基础,介绍了柔性直流输电的电路结构;换流站的主要组成部分;两电平VSC的结构、工作原理以及技术特点.     

级联型多电平逆变器SVPWM控制研究

由H桥级联型逆变器主电路结构,分析出了逆变器电压输出实质可看作其各H桥单元左、右桥臂矢量形成的三相两电平逆变器组输出电压之差。把相移原理和空间矢量脉宽调制技术(SVM)结合推导出了适合于H桥单元串联叠加逆变器的相移空间电压矢量调制技术。利用双重傅里叶变换(DFT)的频域变换方法分析了相、线电压的输出特性。在Matlab/Simulink仿真平台上搭建相移SVPWM方法的仿真模型,验证了该方法的有效性和正确性,并分析了载波调制比M变化对相移SVPWM的电压输出电平数、基波幅值和电压总谐波畸变的影响。     

一种新型升压三电平逆变器

为了研制输出纹波小、高效的单相光伏逆变器,提出了新型三电平升压逆变器.将串并联二极管电容网络与传统Boost升压电路相结合,配合后级桥式逆变电路,可实现输入48 V直流电压,输出有效值220 V交流电压.分析了新型三电平升压电路的工作原理,并进行了实验验证.结果表明,该新型三电平逆变器结构简单,与其他三电平逆变电路相比较,其电路具有较明显的优势,在实现三电平逆变的同时,实现可调升压,使用较少的开关器件,有较高的效率.     

宽输入飞跨电容型TL Buck-LLC级联变换器研究

与传统Buck-LLC级联变换器拓扑相比,飞跨电容型三电平Buck-LLC级联变换器开关器件的电压应力仅为输入电压的一半、滤波电感体积小,更适用于宽输入高压大功率DC/DC电源中。所提出的宽输入变换器,前级使用飞跨电容型TL Buck电路,使输入电压范围变宽;后级LLC谐振电路在提高变换器效率的同时,起到高频电气隔离的作用。与传统的双环定频控制相比,该变换器前级通过解耦控制PWM调节电压,后级采用模糊PI控制PFM。仿真结果证明,使变换器具有输入电压宽、适应负载变化能力强的特点。     

一种高效PWM变换电路的研究

ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ－Ｗｉｄｔｈ－Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）变换电路中,可控开关在每次通断过程中要承受高的开关压力与高的开关损耗,而且该功耗会随着ＰＷＭ开关频率的增加而线性地增加．减小开关损耗最有效、最直接的方法是采用软开关技术．文中提出了一种最新的电路拓扑结构,采用综合零电压技术与零电流技术的软开关技术,应用于升压式ＰＷＭ变换电路,使ＰＷＭ变换电路的开关,既能在零电压下实现开通,又能在零电流下实现关断,从而大大减小开关损耗,可显著地提高电能转换效率．同时提出了一种实用的控制电路,不仅电路结构简单,而且容易保证三路开关信号的时序关系（输入一路波形,同时输出三路波形,控制三个开关管）．输出波形完全能反映输入波形的变化．该设计思想对ＰＷＭ变换电路的进一步研究有着积极的意义．     

基于FDCFOA的全差分混合模式二阶滤波器

提出了一种基于全差分电流反馈运算放大器（FDCFOA）的混合模式二阶滤波器电路.与CFOA实现该滤波器电路相比,可以大大降低总谐波失真（在100 mV输入电压,1 MHz的总谐波失真为3.60%）.该电路在不改变电路结构的前提下就能同时实现全差分输入、输出电压模式和电流模式滤波器低通、高通和带通的功能.滤波器电路还具有灵敏度低,固有频率ω和品质因数Q可以独立调节.采用90 nm CMOS工艺完成了PSPICE仿真,理论分析和仿真结果证明了电路的有效性.      

一种带有新型预加重的基于LVDS的SPI隔离通信驱动电路

在原LVDS隔离通信驱动电路的基础上进行改进,加入了预加重技术,使得电平转换时间缩小,增强了信号质量,提高了传输速度,增加了传输距离.采用了0.18 μm BCD工艺对电路进行了仿真,仿真结果表明即使当电压需要达到稳定后电压的86.6%时,预加重改进后的电路电平转换时间(上升沿下降沿时间)改进比例达68%,效果显著.     

一种低复杂度逐次逼近型数模转换器设计与仿真

为了降低模数转换器复杂度和功耗,基于低复杂度电容阵列DAC设计了一种低功耗逐次逼近型模数转换器（SAR ADC）. 该结构中,电容阵列DAC每个电容只有两种参考电平选择,降低逻辑控制电路和电容驱动电路的复杂度,电容阵列DAC最低位电容参与转换,使需要的总单位电容数量相比单调结构减少一半;比较器采用两级动态结构,降低功耗;移位寄存器采用动态锁存电路结构,降低功耗和减少误码;电容驱动电路采用CMOS反相器结构,减少晶体管数量. SAR ADC电路仿真结果显示:在1.0 V电源电压和采样速率为100 kHz 时,SAR ADC功耗为0.45 W ,有效位（ENOB）为9.99 bit ,其单步转换功耗为4.4 fJ.     

改进型基本梯级多电平逆变器

根据基本梯级逆变器提出了一种改进的多电平逆变器电路拓扑,讨论了对其进行谐波消除和幅值控制的方法.该拓扑结构用n个独立电源,2n 4个开关器件可产生2n 1个电平电压;并保留了多电平逆变器开关频率低、效率高等优点,所用器件较少,克服了基本梯级逆变器存在的感性负载时输出电压产生畸变、各独立电源输出功率不均衡等缺点.该逆变器拓扑适合于可再生能源发电的场合.改进前后的拓扑结构在不同负载下的仿真结果表明,该拓扑结构具有可行性.     

用于多电压域设计的双向全摆幅电平转换器

提出了一种无静态漏电流的高性能电平转换器．与现有的电平转换器不同,此设计能够在无静态功耗的情况下,将阈值电压转换为全摆幅输出,只要输入电平高于输出端电压域的NMOS的阂值电压即可正常工作,并且具有更短的传播延时和更低的动态功耗．此设计具有通用性,其电平转换范围仅受限于半导体工艺．针对40nm工艺实现了该电平转换器电路,并且用SPICE模型进行了仿真．仿真结果显示：该电平转换器能够在无静态功耗的情况下,将0．9V的输入电平转换为输出端电压域的工作电平1．8V,传播延时仅为200ps．