無論是不控整流電路，還是相控整流電路，功率因數低都是難以克服的缺點.PWM整流電路是采用PWM控制方式和全控型器件組成的整流電路，本文以《電力電子技術 教材為基礎，詳細分析了單相電壓型橋式PWM整流電路的工作原理和四種工作模式.通過對PWM整流電路進行控制，選擇適當的工作模式和工作時間間隔，交流側的電流可以按規定目標變化，使得能量在交流側和直流側實現雙向流動，且交流側電流非常接近正弦波，和交流側電壓同相位，可使變流裝墨獲得較高的功率因數.：PWM整流電路：功率因數：交流側：直流側傳統的整流電路中，晶閘管相控整流電路的輸入電流滯后于電壓，其滯后角隨著觸發角的增大而增大，位移因數也隨之降低。同時輸入中諧波分量也相當大、因此功率因數很低。而二極管不控整流電路雖然位移因數接近于1，但輸入電流中諧波分量很大，功率因數也較低。PWM整流電路是采用PWM控制方式和全控型器件組成的整流電路，它能在不同程度上解決傳統整流電路存在的問題。把逆變電路中的SPWM控制技術用于整流電路，就形成了PWM整流電路。通過對PWM整流電路進行控制，使其輸入電流非常接近正弦波，且和輸入電壓同相位，則功率因數近似為1。因此，PWM整流電路也稱單位功率因數變流器。
上傳時間： 2022-06-20
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射頻功率放大器在雷達、無線通信、導航、衛星通訊、電子對抗設備等系統中有著廣泛的應用，是現代無線通信的關鍵設備.與傳統的行被放大器相比，射頻固態功率放大器具有體積小、動態范圍大、功耗低、壽命長等一系列優點；由于射頻功率放大器在軍事和個人通信系統中的地位非常重要，使得功率放大器的研制變得十分重要，因此對該課題的研究具有非常重要的意義.設計射頻集成功率放大器的常見工藝有GaAs，SiGe BiCMOS和CMOS等.GaAs工藝具有較好的射頻特性和輸出功率能力，但其價格昂貴，工藝一致性差；CMOS工藝的功率輸出能力不大，很難應用于高輸出功率的場合；而SiGe BiCMOS工藝的性能介于GaAS和CMOS工藝之間，價格相對低廉并和CMOS電路兼容，非常適合于中功率應用場合.本文介紹了應用與無線局域網和Ka波段的射頻集成功率放大器的設計和實現，分別使用了CMOS，SiGe BiCMOS，GaAs三種工藝.（1）由SMIC 0.18um CMOS工藝實現的放大器工作頻率為2.4GHz，采用了兩級共源共柵電路結構，在5V電源電壓下仿真結果為小信號增益22dB左右，1dB壓縮點處輸出功率為20dBm左右且功率附加教率PAE大于15%，最大飽和輸出功率大于24dBm且PAE大于20%，芯片面積為1.4mm*0.96mm；（2）由IBM SPAE 0.35um SiGe BiCMOS工藝實現的功率放大器工作頻率為5.25GHz，分為前置推動級和末級功率級，電源電壓為3.3V，仿真結果為小信號增益28dB左右，1dB壓縮點處輸出功率大于26dBm，功率附加效率大于15%，最大飽和輸出功率為29.5dBm，芯片面積為1.56mm"1.2mm；（3）由WIN 0.15um GaAs工藝實現的功率放大器工作頻率為27-32GHz，使用了三級功率放大器結構，在電源電壓為5V下仿真結果為1dB壓縮點的輸出功率Pras 26dBm，增益在20dB以上，最大飽和輸出功率為29.9dBm且PAE大于25%，芯片面積為2.76mm"1.15mm.論文按照電路設計、仿真、版圖設計、流片和芯片測試的順序詳細介紹了功率放大器芯片的設計過程，對三種工藝實現的功率放大器進行了對比，并通過各自的仿真結果對出現的問題進行了詳盡的分析。
上傳時間： 2022-06-20
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摘要：對幾種三相逆變器中常用的IGBT驅動專用集成電路進行了詳細的分析，對TLP250，EXB系列和M579系列進行了深入的討論，給出了它們的電氣特性參數和內部功能方框圖，還給出了它們的典型應用電路。討論了它們的使用要點及注意事項，對每種驅動芯片進行了IGBT的驅動實驗，通過有關的波形驗證了它們的特點，最后得出結論：IGBT驅動集成電路的發展趨勢是集過流保護、驅動信號放大功能、能夠外接電源且具有很強抗干擾能力等于一體的復合型電路。關鍵詞：絕緣柵雙極晶體管：集成電路；過流保護1前言電力電子變換技術的發展，使得各種各樣的電力電子器件得到了迅速的發展.20世紀80年代，為了給高電壓應用環境提供一種高輸入阻抗的器件，有人提出了絕緣門極雙極型品體管（IGBT）[1].在IGBT中，用一個MoS門極區來控制寬基區的高電壓雙極型晶體管的電流傳輸，這藏產生了一種具有功率MOSFET的高輸入阻抗與雙極型器件優越通態特性相結合的非常誘人的器件，它具有控制功率小、開關速度快和電流處理能力大、飽和壓降低等性能。在中小功率、低噪音和高性能的電源、逆變器、不間斷電源（UPS）和交流電機調速系統的設計中，它是日前最為常見的一種器件。
上傳時間： 2022-06-21
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一、IGBT 驅動1 驅動電壓的選擇IGBT 模塊GE 間驅動電壓可由不同地驅動電路產生。典型的驅動電路如圖1 所示。圖1 IGBT 驅動電路示意圖Q1，Q2 為驅動功率推挽放大，通過光耦隔離后的信號需通過Q1，Q2 推挽放大。選擇Q1，Q2 其耐壓需大于50V 。選擇驅動電路時，需考慮幾個因素。由于IGBT 輸入電容較MOSFET 大，因此IGBT 關斷時，最好加一個負偏電壓，且負偏電壓比MOSFET 大， IGBT 負偏電壓最好在-5V~-10V 之內；開通時，驅動電壓最佳值為15V 10％ ,15V 的驅動電壓足夠使IGBT 處于充分飽和，這時通態壓降也比較低，同時又能有效地限制短路電流值和因此產生的應力。若驅動電壓低于12V ，則IGBT 通態損耗較大， IGBT 處于欠壓驅動狀態；若 VGE >20V ，則難以實現電流的過流、短路保護，影響 IGBT 可靠工作。2 柵極驅動功率的計算由于IGBT 是電壓驅動型器件，需要的驅動功率值比較小，一般情況下可以不考慮驅動功率問題。但對于大功率IGBT ，或要求并聯運行的IGBT 則需要考慮驅動功率。IGBT 柵極驅動功率受到驅動電壓即開通VGE( ON )和關斷 VGE( off ) 電壓，柵極總電荷 QG 和開關 f 的影響。柵極驅動電源的平均功率 PAV 計算公式為：PAV =（VGE(ON ) +VGE( off ) ）* QG *f對一般情況 VGE( ON ) =15V，VGE( off ) =10V，則 PAV 簡化為： PAV =25* QG *f。f 為 IGBT 開關頻率。柵極峰值電流 I GP 為：
上傳時間： 2022-06-21
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IGBT關斷電壓尖峰是其中的主要問題，解決它的最有效方法是采用疊層母線連接器件。針對二極管籍位型三電平拓撲兩個基本強追換流回路，本文用ANSOFT Q3D軟件比較研究了三類適用于多層母線排的疊層方案，并提出了一種新穎的疊層母線分組連接結構，結合特殊設計的吸收電容布局，減小了各IGBT模塊的關斷過沖，省去阻容吸收電路，并優化了高頻電流在不同電容間的分布，抑制電解電容發熱。通過理論計算與仿真兩種方式計算該設計方案的雜散電感，并用實驗加以證實。本文還設計了大面積一體化水冷散熱器，表面可以貼裝15個功率器件和若干傳感器和平衡電阻，采用水冷方式以迅速帶走滿載運行時開關器件的損耗發熱，并能達到結構緊湊和防爆的效果。在散熱器內部設計了細槽水道結構以避開100多個定位螺孔，同時可以獲得更大的熱交換面積。本文分析了SCALE驅動芯片的兩類器件級短路保護原理，并設計了針對兩類保護動作的閾值測試實驗，以確保每個器件在安全范圍內工作；設計了系統控制和三類系統級保護電路：驅動板和控制板的布局布線經過合理安排能在較強的電磁干擾下正常工作。論文最后，在電抗器、電阻器、異步感應電機等不同類型、各功率等級負載下，對變流模塊進行了測試，并解決了直流中點電壓平衡問題。各實驗證實了設計理論并體現了良好的應用效果。
上傳時間： 2022-06-22
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IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）絕緣柵雙極型品體管，是由BJT（雙極型三極管）和MOS（絕緣柵型場效應管）組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件，兼有MOSFEt高輸入阻抗和GT的低導通壓降兩方面的優點。IGB綜合了以上兩種器件的優點，驅動功率小而飽和壓降低。成為功率半導體器件發展的主流，廣泛應用于風電、光伏、電動汽車、智能電網等行業中。在電動汽車行業中，電機控制器、輔助動力系統，電動空調中，IGBT有著廣泛的使用，大功率IGB多應用于電機控制器中，由于電動汽車電機控制器工作環境干擾比較大，IGBT的門極分布電容及實際開關中存在的米勒效應等寄生參數的直接影響到驅動電路的可靠性1電機控制器在使用過程中，在過流、短路和過壓的情況下要對1GBT實行比較完善的保護。過流會引起電機控制器的溫度上升，可通過溫度傳感器來進行檢測，并由相應的電路來實現保護；過壓一般發生在IGBT關斷時，較大的di/dt會在寄生電感上產生了較高的電壓，可通過采用緩沖電路來鉗制，或者適當降低開關速率。短路故障發生后瞬時就會產生極大的電流，很快就會損壞1GBT，主控制板的過流保護根本來不及，必須由硬件電路控制驅動電路瞬間加以保護。因此驅動器的設計過程中，保護功能設計得是否完善，對系統的安全運行尤其重要。
上傳時間： 2022-06-22
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本論文以西安電子科技大學電路CAD所的科研項目“電源管理類集成電路關鍵技術理論研究與設計”為背景，設計了一款高性能降壓型DC-DC和LDO雙路輸出控制器XD8912.論文首先對電源管理技術的現狀以及發展趨勢作了介紹；隨后分析了線性穩壓器及開關穩壓器的基本結構和工作原理，并對電壓模降壓型PWM DC-DC的原理及其環路穩定性做了深入的研究；最后詳細介紹了XD8912的設計過程，包括芯片性能系統規劃、特性分析、電路實現以及仿真驗證。XD8912不僅集成了大電流、高效率的電壓模降壓型PWM控制器，而且也集成了小電流、低噪聲的線性穩壓控制器，可以為高性能顯卡、主板等設備供電。芯片采用同步整流技術，避免了肖特基二極管的使用，大大提高了芯片的工作效率。芯片內部設計了微調電路提高了電壓基準的精度。設計了內部頻率補償電路取代芯片外部的補償電容，有效提高了芯片的集成度。另外，芯片還集成了完備的保護電路，包括過溫保護、欠壓保護、過流保護等.文中對XD8912的系統及主要功能模塊進行了詳細的分析，并基于0.6um BCD工藝，利用Viewdraw，Hspice等EDA軟件，完成了電路的設計和前仿真驗證仿真結果表明，電路功能和性能指標均已達到設計要求。
上傳時間： 2022-06-23
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摘要：為提高CCD攝像機的成像質量，同時使鏡頭結構緊湊、小型化，在大視場光學鏡頭的設計中，引入標準二次曲面和偶次非球面。根據初級像差理論，分析了非球面的位置、初始結構參數的求解規律。通過理論計算和ZEMAX光學設計軟件的優化，給出工作波長為Q~Q7m、全視場角為80，相對孔徑為1：15的鏡頭設計實例。該鏡頭由7塊鏡片組成，包括一個標準二次曲面和兩個8次方非球面；在40p/mm空間頻率處的MTF值超過Q85，全視場畸變小于3%，像質優良。關鍵詞：CCD攝像機；大視場；光學鏡頭；非球面引言CCD攝像設備在圖像傳感領域的迅速發展，成為現代光電子學和測試技術中最為引人關注的研究熱點之一。在科研領域，由于CCD具有靈敏度高、噪聲低、成本低、小而輕等優點，已成為研究宏觀（如天體）和微觀（如生物細胞）現象不可缺少的工具。在國防軍事領域，CCD成像技術在微光、夜視及遙感應用中發揮著巨大的作用。總之，在各類光電成像領域中，它已逐步取代了真空攝像管的成像系統。
上傳時間： 2022-06-23
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近年來，隨著電子技術的快速發展，使得低電壓、大電流電路為未來主要發展趨勢。低電壓、大電流工作有利于提高工作電路的整體功率，但同時也給電路設計帶來了新的問題。傳統的變換器中常采用普通二極管或肖特基二極管整流方式，在低壓、大電流輸出的電路中，應用傳統二極管整流的電路，其整流的損耗比較大，工作效率比較低。一般普通二極管的壓降為1.0-1.3V，即便應用壓降較低的肖特基二極管（SBD），產生壓降一般也要有0.5V左右，從而使整流的損耗增加，電源的工作效率降低，己經不能滿足現代開關電源高性能的需求。因此，應用同步整流（SR）技術可達到此要求，即應用功率MOS管代替傳統的二極管整流。由于功率MOS管具有導通電阻很低、開關時間較短、輸入阻抗很高的特點，很大程度的減少了開關功率MOS管整流時的損耗，使得工作效率有一個顯著提高，因此功率MOS管以成為低壓大電流功率變換器首選的整流器件。要想得到經濟、高效的變換器，同步整流技術與反激變換器電路結合將會是一個很好的選擇。反激變換器拓撲電路的優點是電路結構簡單、輸入與輸出電氣隔離、輸入、輸出工作電壓范圍較寬，可以實現多路的輸出，因而在高電壓、低電流的場合應用廣泛，特別是在5~200W電源中一般采用反激變換器。
標簽： 開關電源
上傳時間： 2022-06-25
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摘要：研究基于移動存儲介質的低成本、高性能車栽影音系統，結合FreeRTOS操作系統調度的實時性和VisualState狀態機機制控制流程，該系統實時性強，并且性能穩定，具有廣闊的市場前景，關鍵詞：車載影音；碟片：USB/SD：FreeRTOS；VisualState狀態機引言隨著車載影音娛樂系統的普及，要求車載影音系統方案具有更高的穩定性、操作簡便性，也對成本控制提出了更大的挑戰。新一代車載影音系統省去了碟片攜帶不方便且成本較高的光驅控制部分，用現代存儲設備（如U盤、SD卡）為載體，借助高科技解碼技術，可將網上下載的多種格式的影音文件進行播放的車載影音娛樂系統進行升級，同時還整合了收音機、藍牙免提式接打電話、AUX輸入音頻等功能。整個系統使用FreeRTOS操作系統，實時響應各種中斷服務，同時采用狀態機控制機制，使整個流程控制更加清晰、穩定。1硬件電路設計硬件MCU采用集成了USB/SD接口的STM32F103系列、電源管理芯片、AUX輸入檢測電路、藍牙模塊、調諧收音芯片TEFG621、鍵盤及顯示段碼屏，系統框架如圖1所示。為了滿足低功耗設計，各個模塊都有獨立1/0去控制對應電源。
上傳時間： 2022-06-26
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