有效降低开关电源EMI的电路设计

论证了频率调制技术的基本原理,通过调制恒定不变的时钟频率,将单个谐波的能量分散到一定的频带上,从而降低谐波频率电磁干扰(EMI)峰值. 通过对3种调制方式进行研究和对比后,采用基于三角波图形调制方式设计了一种降低开关电源EMI的电路. 测试结果表明,该电路可以使AC/DC开关电源的传导EMI降低3.5～5.7dB,有助于在开关电源系统板级设计时抑制EMI.     

混沌调制对离线式开关变换器EMI抑制的有效性

将蔡氏电路加入脉宽调制电路,实现了混沌频率调制,使开关频率随混沌信号随机变代．文中探讨了混沌频率调制技术在开关变换器中抑制电磁干扰的效果,分析了混沌频率调制抑制EMI噪声的原理,并建立了元件级电路仿真模型．仿真结果表明该技术能有效降低开关谐波峰值,而且对输出电压影响不大,具有应用前景．     

基于 Markov 链的三电平逆变器随机 SVPWM 控制方法

针对SVPWM调制中固定开关频率所引起的电磁污染问题,提出一种基于Markov链的随机SVPWM控制技术.通过Markov链得到逆变器的随机调制频率,与其他随机SVPWM调制方法相比,该调制频率在期望中心频率周围能够更加均匀地分布,输出电压频谱更加均匀且谐波畸变率有所减小,因此减小了系统的电磁干扰,改善了系统的电磁兼容性.基于SIMULINK的仿真实验验证了基于Markov链的随机SVPWM调制方法具有优越性.     

低开关频率下PWM调制方法研究

在交直交电力机车等大功率牵引传动系统中,受到逆变器开关频率的限制,通常采用多模式PWM方法.本文中分析了低开关频率下多模式PWM的实现方法.在低载波比条件下采用了一种中间60°调制方法,并研究了不同模式PWM之间的切换条件,实现了异步调制、同步调制和中间60°调制之间的平滑过渡,并通过仿真和实验验证了分析的正确性.     

基于改进双电流探头法的EMI噪声源内阻抗测量

提出了一种应用于EMI噪声源内阻抗测量的改进双电流探头法.首先,分别利用2个标准电阻代替被测噪声源内阻抗接入测试回路,或将被测噪声源内阻抗短路,依次测量上述3种测试回路中注入探头输入电压和检测探头输出电压,得到3个测试回路方程,并由此得到测试回路阻抗的幅值与相位.然后,将EMI噪声源接入测试回路,重复上述测试步骤,通过计算即可确定被测EM I噪声源内阻抗的幅值与相位,测试结果接近矢量网络分析仪标准测试结果.对AC-DC开关电源噪声源内阻抗的分析结果表明,随着频率的上升,其共模噪声源内阻抗和差模噪声源内阻抗分别呈减小和增大的趋势.     

基于抖频技术的低EMI高效BUCK转换芯片设计

提出了一种低电磁干扰(EMI)、芯片面积小的新型抖频振荡器,该抖频振荡器可以有效减小电路所用电容的面积.采用一种采样放大电路有效地改变了振荡器电容侧电压变化的方式,降低了电容所需要的面积,特别是降低了电磁干扰,解决了EMI问题;同时,通过电路优化设计提高了BUCK芯片的转换效率.最终基于0.35μm BCD工艺流片进行...     

一种采用全MOS器件补偿温度和沟调效应的电流控制环形振荡器

提出一种全MOS器件补偿温度和沟调效应电流控制环形振荡器,以减小通信时钟恢复电路振荡器的振荡频率偏移.与传统振荡器相比,该振荡器采用全MOS器件设计温度和偏置电流补偿电路,在增强可靠性的情况下降低了温度和沟调效应引起的频率偏移.电路采用0.35μm标准MOS工艺设计,通过与传统振荡器性能进行仿真比较,该方法振荡频率的偏移量得到明显改善.     

混沌频率调制技术在同步和通信中的应用

在本文中,提出了一种实现扩频通信的混沌频率调制技术,且对同步的稳定存在进行了分析化和数字化的论证。与通过调频信道的两种传统振荡器不同,提出了在混沌频率振荡器频率范围内的干扰选择方法,这种方法对最近提出的应用在扩频通信系统的内插值跳频方法具有可行的供选择性。     

组合式变流器错时矢量调制技术及并联控制方案

通过剖析一种能够减小交流电流谐波的错时矢量调制(ISVM)技术,提出了一种具有较高可靠性和冗余性的新型组合式变流器主电路拓扑,并借助数学模型和等效电路对多变流器模块并联进行了重点研究,得到了一种简单适用的并联控制方案.仿真实验证明,错时矢量调制技术能够将系统的等效开关频率提高到单模块开关频率的 N 倍(N 为并联模块数),大大减小交流电流谐波;文中提出的并联控制方案能够实现各种负载情况下模块间的均流控制.     

基于插入损耗法的噪声源内阻抗建模及误差分析

针对传导电磁干扰滤波器设计中人工电源网络阻抗、噪声源内阻抗、负载阻抗与EMI滤波器的阻抗匹配问题,建立了插入损耗法的误差理论模型及其等效电路.分别分析了串联和并联插入损耗法的测量精度及其系统误差,据此提出了相应的测试条件和测试方法,即当被测阻抗远大于负载阻抗时,采用串联插入损耗法;当被测阻抗远小于负载阻抗时,采用并联插入损耗法;当被测阻抗与负载阻抗相当时,可改变负载阻抗.理论与试验研究表明,该方法在适用范围内能够快速有效地提取EMI噪声源内阻抗,从而实现噪声源与EMI滤波器之间的最大阻抗适配,为EMI滤波器的设计及传导电磁干扰噪声抑制提供理论依据.     

可修调高稳定性RC振荡器设计

设计了一种广泛应用于开关电源的可修调高稳定性单边锯齿波RC振荡器。采用芯片内部5 V线性稳压电源供电,用外部电阻电容确定振荡频率,加入电阻修条技术以调整由于工艺容差引起的振荡电路放电时间的变化。在输入电压为4.9～5.1 V,温度范围为-55℃～125℃,以及三个电阻工艺容差的情况下,进行了HSpice仿真,结果表明,同一工艺条件下振荡器周期的最大偏差为2.8。使用1μm双极工艺流片,振荡电路测试结果表明,频率偏差仅为1.8。     

新颖的精密陀螺电源

针对陀螺轴承的工作状态,设计了20W的精密陀螺电源。该电源采用 SPWM调制方法、双单片机控制,用开关电源技术附加串联稳压电路,使输出功率精度达到10mW,分辨率为1mW,经实验验证,该电源性能优良,可以广泛应用于高精度的陀螺中。     

隔离式双闭环开关电源的系统分析与实验

针对单闭环结构的开关电源受外界干扰时的动态响应速度慢,严重时会造成系统的不稳定问题,采用UC3842电流控制模式控制器,设计了一种基于电流型PWM(Pulse Width Modulation)控制技术的单端反激式隔离开关稳压电源.采用连续建模的状态空问平均法,建立了小信号模型,并利用控制理论,对双闭环反馈控制下的反激式变换器进行了补偿和稳定性分析,分析了其频域特性与系统性能指标之间的关系.实验结果表明:该系统具有快速限流特性,使高频变压器功耗和开关管功耗下降,系统动态响应的快速性和稳定性较好.     

单端反激式高频高压开关电源的数字仿真研究

结合一高频高压开关电源实际课题,建立了单端反激式电源系统的ＰＳＰＩＣＥ仿真模型,并对单端反激式高频高压开关电源进行了详细的仿真研究。     

双管串联的功率变换器

结合一高频高压开关电源实际课题,针对高压输出情况下功率管的耐压问题,提出了在功率变换级采用双管串联反激组态电路解决管子耐压的有效措施。     

一种低功耗低相位噪声的压控振荡器设计

就压控振荡器设计中如何实现低功耗和低相位噪声的问题,提出了一种改进型自开关偏置设计方法,在减小尾部偏置晶体管闪烁噪声的同时,抑制了负阻管1/f噪声的变频转化,有效地改善了带内相位噪声;同时采用线性区偏置和电流复用,实现低电源电压供电和低功耗,电路采用0.18μm标准CMOS工艺实现。通过对线性度、噪声和功耗的仿真测试,结果显示了设计的正确性。     

开关电源谐波分析及抑制方法

由单相大功率整流器、单相逆变电路高频大功率开关电源的理论分析可知,开关电源在运行时一定会产生大量的谐波成分.为了解决开关电源产生的谐波给电网稳定带来的危害,设计了一种通用的三相无源滤波器装置并安装在系统的谐振点;通过仿真和试验可知,该装置能够滤除开关电源产生的大部分谐波,抑制谐波向电网注入,使各次谐波的含量低于我国制定的标准,该装置不仅能抑制谐波还能够为系统提供无功功率,从而提高系统功率的因素,保证了电网的电能质量和开关电源的稳定性.     

零电压谐振型100 kHz开关电源的研制

将软开关技术有效地运用到开关电源中,可以减小开关器件的开关损耗,提高开关电源的工作频率和效率,减小设备的体积和重量.文中阐述了该电路的基本原理和设计零电压谐振型开关电源的几个     

风力发电系统中直流辅助电源的设计与仿真

为了满足风力发电系统中各监测单元模块对供电系统的需求,设计了一款多输出直流(direct current, DC)辅助开关电源。根据辅助电源参数的具体要求,理论分析并设计了DC-DC高频反激变压器;选用稳压管TL431、光电耦合器PC817以及UC2842控制芯片,实现对输出电压的采集、输入电流的采样以及功率MOS(metal, oxide, semiconductor)管的驱动;搭建了一款输出电压为5、15、24 V的多输出双闭环控制的反激开关电源电路,并利用Saber软件对设计的直流辅助开关电源电路进行了仿真。仿真结果表明:设计的多输出直流辅助开关电源的输出电压、占空比以及开关频率符合设计要求,其值均在设计要求精度的10%以内。可见设计辅助电源电路中所采用的方法简单有效,且电路各元器件参数值的选取合理,其方法和结果可在后续直流辅助电源系统电路的硬件开发中为各元器件参数的优化提供参考依据。     

通信电源变换器轻重负载切换效率优化

针对轻重负载直流电转直流电（direct current direct current，DC DC）的转换效率不高，传统LLC电路控制方式无法满足5G通信电源能耗要求这一问题，采用LLC最佳谐振频率段临界值触发母线电压调压的控制策略，提高通信电源在轻重负载切换的工作效率，优化DC DC变换器。该方法主要利用LLC谐振频率对母线电压进行调制，降低因负载变化而导致LLC电路失去副边二极管的零电流关断（zero current shutdown，ZCS）。Matlab仿真实验结果表明，该方法能把LLC电路的开关频率稳定在最佳工作点附近，并能够保持副边二极管的ZCS，使其在全负载范围内的效率提升了41%。