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低电压电流应力的有源钳位ZVS软开关技术 被引量:9
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作者 凡绍桂 巩冰 +2 位作者 游江 孙力 段建东 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第13期4616-4627,共12页
有源钳位零电压开关(zero-voltage switching,ZVS)软开关拓扑被广泛应用到DC/DC变换器实现开关管零电压开通。传统有源钳位软开关拓扑存在电压、电流应力大且占空比丢失严重的问题,制约了其在大功率DC/DC变换器中的应用。该文提出改进... 有源钳位零电压开关(zero-voltage switching,ZVS)软开关拓扑被广泛应用到DC/DC变换器实现开关管零电压开通。传统有源钳位软开关拓扑存在电压、电流应力大且占空比丢失严重的问题,制约了其在大功率DC/DC变换器中的应用。该文提出改进的有源钳位软开关拓扑,在传统拓扑基础上增加由二极管与辅助电感组成的电流转移电路,使二极管电流应力、钳位电压及占空比丢失均减小一半,提高变换器效率及可靠性。分析所提有源钳位软开关拓扑应用于Buck变换器及Boost变换器的工作原理,并对拓扑进行性能分析及参数设计。最后,在功率为1.2k W的Buck变换器及Boost变换器中,实验验证所提有源钳位软开关拓扑的正确性。 展开更多
关键词 DC/DC变换器 有源钳位 电压开关 电压电流应力
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一种具有直通电流抑制能力的低电压尖峰Y源逆变器
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作者 马建伟 刘鸿鹏 +2 位作者 魏来 张伟 张书鑫 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期72-82,共11页
针对传统耦合电感型阻抗源逆变器存在直流链电压尖峰和直通电流过大的问题,提出一种具有直通电流抑制能力的低电压尖峰Y源逆变器。分析了所提拓扑在直通状态和非直通状态下的工作原理,并给出了一个开关周期内的主要波形。采用安秒和伏... 针对传统耦合电感型阻抗源逆变器存在直流链电压尖峰和直通电流过大的问题,提出一种具有直通电流抑制能力的低电压尖峰Y源逆变器。分析了所提拓扑在直通状态和非直通状态下的工作原理,并给出了一个开关周期内的主要波形。采用安秒和伏秒平衡原理,分别推导出关键器件的电压、电流应力。与改进型Y源逆变器对比,当绕组系数相同时,所提拓扑在相同的升压比下具有更小的直通占空比,增大了调制比范围,提高了直流链电压利用率,并能够降低直流链电压尖峰。而且,所提拓扑能够抑制直通电流的增大,相同直流链电压下需要更小的直通时间使其直通状态下的开关管导通损耗更小。最后,搭建240 W实验装置充分验证所提拓扑的先进性。 展开更多
关键词 Y源逆变器 耦合电感 直通电流抑制 电压尖峰 电压电流应力 功率损耗分析
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一种最小应力的无源无损软开关方案 被引量:6
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作者 张强 林维明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第18期4999-5008,5125,共10页
无源软开关技术控制和实现简单,工程应用广泛。文中提出一种适用于基本PWM DC/DC变换器的最小电压、电流应力无源无损软开关单元。实现开关管零电流开通、零电压关断,二极管软开关。开关管电压应力没有增大,增加的谐振电感有效抑制其电... 无源软开关技术控制和实现简单,工程应用广泛。文中提出一种适用于基本PWM DC/DC变换器的最小电压、电流应力无源无损软开关单元。实现开关管零电流开通、零电压关断,二极管软开关。开关管电压应力没有增大,增加的谐振电感有效抑制其电流峰值。同时,无源软开关单元钳位了二极管电压。在不增大原功率电路半导体器件的电压、电流应力条件下,实现软开关。文中以buck变换器为例,详细分析所提无源软开关方案的工作原理,给出无源网络参数设计过程,通过计算机仿真,并设计一台100 k Hz,200 V/5 A的buck样机。与硬开关进行效率对比,在20%到额定负载范围内,软开关方案的效率均优于硬开关。 展开更多
关键词 软开关 无源无损 最小电压电流应力 电流开通 电压关断
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耦合电感升压变换器开关管应力降低的研究 被引量:3
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作者 石林林 祝龙记 朱红 《广西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第2期15-20,共6页
为了解决传统的升压电路拓扑因为受到寄生参数的影响而导致电压增益会受到极限占空比的限制,以及传统的耦合电感升压变换器由于漏感的存在而导致的开关管两端电压电流应力较大等一系列问题,在此提出一种新型的可用于光伏发电系统的、具... 为了解决传统的升压电路拓扑因为受到寄生参数的影响而导致电压增益会受到极限占空比的限制,以及传统的耦合电感升压变换器由于漏感的存在而导致的开关管两端电压电流应力较大等一系列问题,在此提出一种新型的可用于光伏发电系统的、具有高增益和低电压电流应力的耦合电感升压变换器。该变换器在传统耦合电感升压变换器的基础上增加了由二极管、电感以及电容组成的无损吸收电路。由于耦合电感具有变压器效应,因此,相对于传统升压电路来说,耦合电感的这一特性,使电路中的电压增益有了较大的提高;由于电感具有抑制电流上升的作用,因此,开关管开通时,减轻了开关管的电流应力;在开关管S的两端并联由电感、电容以及二极管组成的无损吸收电路,有效吸收耦合电感升压变换器中的漏感能量,使得开关管两端的电压尖峰得到抑制,当开关管S彻底关断后,电容和电感通过副边绕组和输出二极管,将能量传递给负载,实现无损传输,进一步提升了电压增益。为了验证该新型耦合电感升压变换器的有效性,故在MATLAB/Simulink平台上搭建了该新型变换器和传统耦合电感升压变换器的仿真模型。通过对比2个模型的相应仿真波形,可以看出,相对于传统的耦合电感升压变换器,该新型变换器具有更高的电压增益,同时,开关管上的电压和电流应力也相对较小。 展开更多
关键词 耦合电感 光伏发电 无损吸收电路 电压电流应力
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一种高增益低输出纹波电压的二次型Buck-Boost变换器 被引量:2
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作者 朱高中 刘树林 王成 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第4期755-764,共10页
为提高变换器的电压增益,减小输出纹波电压及降低开关器件的电压应力,将传统二次型Buck-Boost变换器和电压倍增单元、低通滤波器相结合,提出一种改进二次型Buck-Boost变换器。分析该变换器在连续导电模式下的工作原理、开关器件的电压... 为提高变换器的电压增益,减小输出纹波电压及降低开关器件的电压应力,将传统二次型Buck-Boost变换器和电压倍增单元、低通滤波器相结合,提出一种改进二次型Buck-Boost变换器。分析该变换器在连续导电模式下的工作原理、开关器件的电压、电流应力及输出纹波电压。根据不同的标准与其它Buck-Boost变换器进行比较,通过对比表明所提改进二次型Buck-Boost变换器不仅具有较高的电压增益,在同等输出电压的情况下减小开关器件电压应力。最后,对改进的二次型Buck-Boost变换器进行建模,仿真和实验结果验证其理论分析的正确性及提高电压增益、减小输出纹波电压的可行性。 展开更多
关键词 高增益 二次型Buck-Boost变换器 电压电流应力 电压倍增单元 输出纹波电压
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一种四管动作的高压大功率三电平变流器双脉冲测试方法 被引量:10
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作者 杨国润 肖飞 +2 位作者 范学鑫 谢桢 王瑞田 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期695-701,共7页
多电平逆变器适用于高压大功率的应用场合,但其结构复杂,所需的功率开关器件众多,给电路的设计和性能测试带来很多新问题。为了测试各开关器件的电压电流应力、缓冲电路抑制电压尖峰的效果和层叠式复合母排的性能,该文针对一台高压大功... 多电平逆变器适用于高压大功率的应用场合,但其结构复杂,所需的功率开关器件众多,给电路的设计和性能测试带来很多新问题。为了测试各开关器件的电压电流应力、缓冲电路抑制电压尖峰的效果和层叠式复合母排的性能,该文针对一台高压大功率二极管箝位型三电平变流器,提出一种四管动作的双脉冲测试方法,该方法不同于用常规的斩波电路进行双脉冲测试,而是在实际装置中进行,能够模拟变流器正常工作时的所有换流模态,更真实地反映各功率开关器件的动态特性。若双脉冲的时序和脉宽设计不当,功率开关器件会出现非正常的换流模态和很大的关断过电压,过大的关断过电压可能导致器件失效。该文深入研究了产生过电压的原因并得出故障时封锁脉冲的时序。该文研究成果为二极管箝位型三电平全桥电路的测试提供了有效手段,对于设计可靠的三电平变流器具有理论和现实意义。 展开更多
关键词 电压电流应力 二极管箝位 三电平变流器 双脉冲测试 封锁脉冲
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一种可扩展单元的高增益升压Cuk电路 被引量:17
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作者 陈红星 林维明 曾涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期7013-7022,共10页
高增益升压DC-DC变换器越来越广泛地应用于新能源发电、电动汽车、UPS和智能电网等新型应用领域,而高效、低纹波、低应力、低EMI是该类变换器的发展趋势。文中提出一种可扩展单元的高增益升压Cuk变换电路。该电路不仅继承了经典Cuk电路... 高增益升压DC-DC变换器越来越广泛地应用于新能源发电、电动汽车、UPS和智能电网等新型应用领域,而高效、低纹波、低应力、低EMI是该类变换器的发展趋势。文中提出一种可扩展单元的高增益升压Cuk变换电路。该电路不仅继承了经典Cuk电路输入输出电流连续、低纹波及较小的传导EMI等优点,而且能够在避免极限占空比的情况下实现大电压变比。所提出电路是结合二极管电容网络结构和改进升压型Cuk电路,构成一个新型高增益升压Cuk电路。论文对所提出电路的工作原理和工作过程进行详细的理论分析,开展电压变比关系、关键参数设计和半导体功率器件电压电流应力特性分析。在此基础上,论文进一步分析拓展二极管电容网络单元,从而提高了变换器的电压增益,减小了开关管电压应力等电路特性。通过分析,可扩展单元的高增益升压Cuk变换电路因具有较低电压应力而能够使用导通电阻小的开关管,从而减小导通损耗,提高变换器的效率。最后,对所提出电路进行计算机仿真,并设计4台功率100W、输入输出电压为60V/400V的原理性实验样机,与其他典型高增益升压变换器进行对比实验,验证提出电路相关理论分析的有效性。 展开更多
关键词 高增益DC-DC变换器 升压型Cuk电路 二极管电容增益网络 可扩展单元 电压电流应力特性分析 效率
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两种降压式PWM软开关变换器的分析比较
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作者 谢勇 《扬州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2002年第1期71-74,共4页
谐振型 PWM软开关变换器具有工作频率高、效率高、电磁干扰小、控制和调节特性好等优点 ,已经成为软开关变换器的研究热点 .作者以 2种降压式谐振型 PWM软开关电路为例 ,从拓扑结构、开关损耗及电压电流应力等几方面进行比较 。
关键词 软开关 脉宽调制 变换器 降压式 拓扑结构 开关损耗 电压电流应力
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一种新型单开关直流高增益变换器 被引量:5
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作者 徐瑞东 徐善玉 +1 位作者 闫超前 李涛 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2017年第11期13-16,共4页
针对传统Boost电路电压增益有限及变压器、耦合电感等升压电路存在漏感的问题,提出一种无变压器、无耦合电感的新型单开关高增益变换器,将2个电压升举单元引入Boost拓扑,提高了电压增益且降低了开关管、二极管电压应力,同时在电压升举... 针对传统Boost电路电压增益有限及变压器、耦合电感等升压电路存在漏感的问题,提出一种无变压器、无耦合电感的新型单开关高增益变换器,将2个电压升举单元引入Boost拓扑,提高了电压增益且降低了开关管、二极管电压应力,同时在电压升举单元中加入小电感,在不影响效率的情况下,抑制开关管开通瞬间的尖峰电流。详细分析了新型变换器在一个开关周期内不同模态下的工作状况,建立了系统的直流稳态模型,给出变换器的电压增益比及功率器件的电压应力。仿真和实验结果表明,当开关管占空比为65%时,电压增益约为14.88,且开关管与二极管在同等输出电压情况下,其电压应力小于传统Boost。该变换器输出电压高,输入电流纹波小,开关管电压电流应力低,且电感电流一直处于连续模式。 展开更多
关键词 变换器 单开关 电压升举 电压电流应力
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Effect of High-Gate-Voltage Stress on the Reverse Gated-Diode Current in LDD nMOSFET’s 被引量:2
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作者 陈海峰 郝跃 马晓华 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期875-878,共4页
The reverse generation current under high-gate-voltage stress condition in LDD nMOSFET's is studied. We find that the generation current peak decreases as the stress time increases. We ascribe this finding to the dom... The reverse generation current under high-gate-voltage stress condition in LDD nMOSFET's is studied. We find that the generation current peak decreases as the stress time increases. We ascribe this finding to the dominating oxide trapped electrons that reduce the effective drain bias, lowering the maximal generation rate. The density of the effective trapped electrons affecting the effective drain bias is calculated with our model. 展开更多
关键词 generation current high gate voltage stress trapped electron
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Influence of Device Narrowing on HALO-pMOSFETs' Degradation Under V_g= V_d/2 Stress Mode
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作者 胡靖 赵要 +1 位作者 许铭真 谭长华 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1255-1260,共6页
The degradation characteristics of both wide and narrow devices under V _g= V _d/2 stress mode is investigated.The width-enhanced device degradation can be seen with devices narrowing.The main degradation mechanism is... The degradation characteristics of both wide and narrow devices under V _g= V _d/2 stress mode is investigated.The width-enhanced device degradation can be seen with devices narrowing.The main degradation mechanism is interface state generation for pMOSFETs with different channel width.The cause of the width-enhanced device degradation is attributed to the combination of width-enhanced threshold voltage and series resistance. 展开更多
关键词 width-enhanced degradation pinch-off voltage current-crowding effect
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Operation methods of resistive random access memory 被引量:1
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作者 WANG Guo Ming LONG Shi Bing +10 位作者 ZHANG Mei Yun LI Yang XU Xiao Xin LIU Hong Tao WANG Ming SUN Peng Xiao SUN Hai Tao LIU Qi Lü Hang Bing YANG Bao He LIU Ming 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2014年第12期2295-2304,共10页
In this paper, different electrical measurement and operation methods of resistive random access memory (RRAM) have been summarized, including voltage sweeping mode (VSM), current sweeping mode (CSM), co lstant ... In this paper, different electrical measurement and operation methods of resistive random access memory (RRAM) have been summarized, including voltage sweeping mode (VSM), current sweeping mode (CSM), co lstant current stress (CCS), constant voltage stress (CVS), rectangular pulse mode (RPM), and triangle pulse mode (TPM). Meanwhile, the effects of these meas- urement methods on the forming, set, reset and read operation as well as endurance performance have been compared. Finally, their respective controllability of various resistive switching parameters have been summar zeal and analyzed. 展开更多
关键词 resistive random access memory operation method voltage sweeping mode current sweeping mode constant currentstress constant voltage stress rectangular pulse mode triangle pulse mode
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