摘要 - 本文介绍了用于电动汽车电池充电应用的单端初级电感转换器 (SEPIC) 的设计和仿真。SEPIC 转换器是一种 DC-DC 转换器,旨在提供稳定的输出电压,同时适应各种输入电压。SEPIC 转换器以其高效率和高可靠性而闻名,可以将输出电压调节为高于或低于输入电压。DC-DC 转换器因其低输出电压纹波和高效率而特别吸引研究人员,使其成为需要低噪声和高功率密度的应用的理想选择。DC-DC 转换器性能和可靠性的不断进步对于满足现代技术日益增长的需求至关重要。SEPIC 转换器与降压-升压转换器有相似之处,结合了降压和升压功能,具有输入和输出电压极性相同、效率高以及输出侧和输入侧之间电容隔离等优点。本文使用 MATLAB 软件对开环和闭环配置中的 SEPIC 转换器进行了仿真,并进行了介绍。
这些转换器对于实现可再生能源系统中电压水平的有效转换和控制至关重要。它们能够调整输出电压以满足各种负载的要求,确保稳定可靠的能量传输。然而,传统的转换器设计往往面临着效率损失、对不同输入条件的适应性有限以及热管理不足等挑战——这些问题在高电压水平下变得更加明显。这项研究的重点是开发和优化先进的 DC-DC 转换器,这些转换器专门用于可再生能源应用中的高压调节。通过探索新颖的转换器拓扑和创新的控制策略,我们的目标是在波动的能量输入背景下提高这些转换器的可靠性和有效性。此外,将这些转换器与储能系统和智能电网技术相结合对于优化能源利用率和提高整体系统弹性至关重要。这项调查同样着眼于与高压调节相关的技术挑战,但也有助于实现推进可持续能源基础设施的更广泛目标
这项工作介绍了利用石墨烯纳米色带效果晶体管(GNRFET)的两,三位和四位模数转换器(ADC)的设计和仿真。该设计中使用的GNRFET设备的通道长度为16 nm,并以0.7 V的电源电压操作。高级设计系统(ADS)用作仿真平台。为了实现紧凑而有效的设计,实施了当前的镜像拓扑来偏置。根据功耗评估了每种ADC配置。在0.7 V电源电压内,设计表现出全范围线性输入特征。这些结果表明,这种ADC设计特别适合在高速纳米电机力学系统(NEM),内存单元和高级计算体系结构中应用。标准晶体管逻辑(STI)的延迟平均降低百分比分别为12%,ADC设计的平均百分比分别为32%。此外,功率优化的三元逻辑电路往往更快地运行。
(1) 电气特性表值仅适用于所示温度下的工厂测试条件。因子测试条件导致器件自热非常有限,例如 TJ=TA。在 TJ>TA 的内部自热条件下,电气表中不保证参数性能。绝对最大额定值表示结温极限,超过该极限,器件可能会永久退化,无论是机械还是电气。(2) 极限由 25 摄氏度下的测试、设计或统计分析确保。工作温度范围内的极限通过使用统计质量控制 (SQC) 方法的相关性来确保。(3) 典型值表示在特性确定时确定的最可能的参数标准。实际典型值可能随时间而变化,也取决于应用和配置。典型值未经测试,不保证在出厂生产材料上有效。(4) 有效分辨率是转换器满量程范围与 RMS 测量噪声之比。(5) 未连接外部电容。5.6 I 2 C 接口电压电平
摘要 —本文介绍了一种可调的新型死区控制电路,为电源转换器优化提供最佳延迟。我们的方法可以减少死区损失,同时提高给定电源转换器的效率和功率密度。该电路提供了一个可重构延迟元件,可为具有不同负载和输入电压的不同电源转换应用产生宽范围的死区。推导出降压转换器的最佳死区方程,并讨论了其对输入电压和负载的依赖性。实验结果表明,所提出的电路可以提供宽范围的死区延迟,范围从 9.2 ns 到 1000 ns。针对不同的电容负载 (CL ) 和工作频率 (fs ) 测量了所提出的电路的功耗。在 CL = 12 pF、V dd = 3.3 V 和 fs = 200 kHz 时,该电路在测得的死区范围内消耗的功率在 610 µW 到 850 µW 之间。当选择最小死区时间为 9.2 ns 时,所提出的死区发生器可以运行高达 18 MHz。所提出的电路占用面积为 150 µ m × 260 µ m。将制作的芯片连接到降压转换器以验证所提出的电路的运行。与死区时间为 T DLH = T DHL = 12 ns 的固定转换器相比,具有最小 T DLH 和最佳 T DHL 的典型降压转换器在 I Load = 25 mA 时的效率提高了 12%。
摘要 - 在这项研究中,提出了一个死时间控制电路,以生成半桥转换器开关的高和低边的独立延迟。除了大大减少电源转换器的损失外,该提出的方法还通过应用叠加功率开关来减轻射击电流。此处介绍的电路包括一个切换的电容器体系结构,并在AMS 0.35 µM技术学中实现。在实施中,提议的死时间控制电路占据了70 µm×180 µm的硅面积。为了意识到这一技术,采用了双面宽的挥杆电流源。当前源的每个侧面都有两个电容器,两个施密特触发器和三个变速门。结果表明,投影半桥转换器开关的低和高侧分别需要35 ns和62 ns。通过与半桥转换器组装来评估所提出的死时间电路的性能。拟议的死时间原型在半桥电路中的功率损失下降了40%。
摘要 - 波能量是电气系统设计师的独特领域。高峰值和低平均功率电位不断变化的能量输入很难通过传统手段来利用和控制。为了为蓝色经济提供动力,低功率波能转换器(WEC)需要电池才能存储。安全有效地从波浪中充电电池,需要一个充电控制器才能正确监视和控制电池电量,并且电流转移到电池电池。当前,其他续签一代(例如风,水力和太阳能)存在现成的电荷控制器。验证了两个拓扑:降压转换器和一个脉冲宽度调制(PWM)电荷控制器。使用LAB干燥测试床,模拟波能输入,以正确验证现有电荷控制器技术的有效性,从而确定有效利用波浪能所需的缺点和改进。索引项 - 波能量,DC/DC转换器,电荷控制器,电池存储,波能转换器
摘要本文着重于通过实施无用的隔离Zeta-LuO转换器来增强电动汽车(EV)充电器的功率因数。功率因数差是常规充电系统的共同特征,它可以提高能量损失并降低效率。解决现代世界中与运输相关的碳氢化合物排放所代表的严重环境问题至关重要。电动汽车采用蒸汽作为促进环保运输的一种手段。DC-DC转换器是这些汽车的重要组成部分,因为它有助于有效地向辅助系统分发功率。它通过确保在不同电压级别运行的系统之间有效地传输能量,从而确保了不同车辆截面的平稳运行。拟议的转换器旨在通过采用无用的拓扑和Zeta-Luo配置来解决此问题,从而确保提高功率因数校正和有效的能量传递。隔离功能在保持紧凑的设计的同时增强了安全性。通过详细的分析,模拟,本文旨在证明拟议解决方案在优化电动电动机电源的功率因数和整体性能方面的有效性,从而有助于发展可持续和有效的电力运输基础设施。
许多新的基于 AI 的产品和服务严重依赖云。AI 可能极其依赖计算,本地或边缘设备难以独立管理一切。因此,电力输送和电力效率已成为大型计算系统的关键问题。通过处理复杂 AI 功能的带有 ASIC 和 GPU 的处理器,该行业的功耗正在急剧增加。
摘要 — 在本研究中,我们提出了一种用于无线脉冲宽度调制 (PWM) 控制电源转换器的新方法,该方法适用于复杂配电系统中的众多电源转换器。此方法无需在分布式转换器模块之间建立多个门控/PWM 信号的物理连接。通过使用基于超宽带的通信,PWM 控制信号可以同时无缝地从中央控制器无线传输到多个转换器。系统稳定性经过彻底分析,实验结果验证了无线控制方案对于以 50 kHz 开关频率工作的降压转换器的有效性。从此设置获得的最小延迟为 5.38 μs。这种控制概念使高压电力系统中的分布式控制更容易实现,尤其是在多级架构中,即使在环境噪声恶劣的条件下也是如此。