开关电容

摘要： 基于开关电容的倍压器又称为电荷泵,设计将电荷泵集成到一颗芯片中。该芯片能够在4 V至20 V的输入范围内工作,并提供7 V至38 V的输出,提供超过10 mA的输出电流。电路采用电荷泵结构实现倍压,该电路的特点是无需电感,就可实现对输入电压的倍增,消除了电磁干扰的影响。空载情况下电源电流最大不超过12 mA。另外该电路采用双极型工艺制造,不易发生闩锁。

摘要： 高电压增益已成为多电平逆变器接入低压光伏系统的重要特性。文章提出一种9阶开关电容升压式多电平逆变器(9-Level Switched Capacitor-Boost Multi-levle Inverter, 9L-SC-BMLI)。9L-SC-BMLI拓扑仅用12个功率器件和1个开关电容单元,便可实现9种不同的阶梯电压,并具有两倍的电压增益,无需任何辅助电路,浮动电容的电压即可保持自平衡。此外,所提拓扑具有开关器件少、电压应力低、无需H桥即可实现输出电压的双极性等特点。文章采用同相层叠脉宽调制技术(Phasedisposition Pulse Width Modulation Technique,PDPWM)对9L-SC-BMLI进行调制,并且提供了详细的实验分析。最后,通过在不同实验环境下的仿真和实验结果,验证了9L-SC-BMLI拓扑的可行性和理论分析的正确性。

摘要： 提出了一种反激式隔离型高增益DC/DC变换器。该变换器利用反激变压器的变比和开关电容来提高输出电压增益,满足输入输出的电气隔离。开关电容的引入,使得反激变压器副边绕组在开关管闭合时给倍压电容充电,在开关管断开时给负载供电,提高了变压器绕组的利用率,还解决了反激变换器输出二极管与漏感的谐振问题。由于变压器漏感的原因使得所有的二极管都是零电流关断,不存在反向恢复问题。采用有源箝位电路实现了漏感能量的回收再利用,抑制了开关管的电压尖峰,并实现了开关管的零电压开通,提高了变换器的可靠性和效率。最后,分析了所提变换器的工作原理、性能特点,通过与传统有源箝位反激变换器的对比分析,验证了所提变换器的优越性,并通过一台500 W的样机实验验证了理论分析的正确性。

摘要： 基于开关电容的多电平逆变器具有电路拓扑简单和电容电压自动平衡等优点。然而,现有开关电容型多电平逆变器存在元器件数量较多和电压应力较大等缺点。针对这些问题,该文提出一种九电平逆变器,该电路通过较少的元器件数量和较低的元器件电压应力实现了4倍升压的九电平输出,具有较低的成本和较小的体积;结合最近电平逼近法和基频调制策略来产生开关控制信号,通过开关管的有序通断实现良好的交流电输出。对九电平逆变器的工作原理、调制策略和电路参数等方面进行详细分析,最后搭建一台样机进行实验,证明了所提出电路的有效性和可行性。

摘要： 通过对Buck变换器和Buck-Boost变换器中的储能元器件进行分析,从中构造出2种开关电感降压单元,分析了降压单元的工作原理,探讨了降压开关电感结构与升压开关电容结构之间的对偶关系。从二次型Buck变换器中提取前级降压单元,将其与2种降压开关电感单元进行组合,从而提出了一种具有降压单元的新型组合Buck变换器。通过分析变换器CCM和DCM的工作模态、工作波形以及各项参数,将变换器中的磁性元件进行磁集成,从而减小了电感电流纹波。最后,通过实验的方式验证了理论的正确性。

摘要： 为了模块化处理2个光伏元件的功率,本文提出了一种新型的单相微型逆变器。首先,介绍这一新型单相微逆变器拓扑结构,其中包含1个全桥逆变器、2个DC-DC boost变换器及1个由开关电容器网络组成的直流链路。然后,给出该单相微逆变器的工作模式,确定所有元件的电压应力,设计相应的调制技术和控制系统,以保证其拓扑结构的正常工作。最后,通过不同工作条件的算例验证了该单相微型逆变器的性能,实验结果表明,该单相微逆变器在不产生循环电流的情况下,能够保证2个光伏元件单独或同时工作,且获得很高的增益。

摘要： 文章提出了一种基于单直流电源的新型九电平SC(Switched Capacitor)逆变器,其开关与电容布置巧妙,避免了外平衡电路的使用,并在负载处于高电感期间提供续流回路。通过与其他类似拓扑比较,证明了所提逆变器的优越性。此外,通过仿真与实验验证了各种动态测试情况下,所提逆变器的合理性和可行性。

摘要： 提出了一种采用改进的Dickson电荷泵技术的高升压准Z源逆变器,继承了准Z源逆变器和开关电容的优点——输入电流连续、开关上的电压峰值低、电压增益高、集成度好。利用逆变器的交流侧电感特性实现Dickson电荷泵的软充电,克服了开关电容电路大电流瞬变的缺点。介绍了其工作原理和稳态分析,分析了元件的电压和电流应力。最后,在实验室研制了输入电压为100 V、输出电压为AC 120 V、输出功率为1 kW的样机,实验结果验证了该逆变器的优越性。

摘要： 针对基于CMOS衬底寄生三极管感温的温度传感器的温度信号转换问题,设计了一种sigma-delta调制器结构的模数转换电路。仅使用一个开关电容积分器和一个量化器就实现了温度信号电压到脉冲信号的转换,采用的斩波技术消除了运算放大器输入失调电压的影响,量化器采用预放大器接比较电路再接锁存器的结构,隔离回踢噪声并实现高速比较。电路采用TSMC 0.18μm 1P4M CMOS工艺设计,工作电源为1.8 V,功耗为270μW。仿真表明,系统输出的温度脉冲宽度可正确表示温度的高低。除了温度传感器,设计的Σ-Δ调制器还可用于其他模数转换场合。

摘要： 针对配电网中传统自耦变压器铁心体积大、电压调控难等问题,该文提出一种基于开关电容(SC)与双降压变换器(DBC)的三相AC-AC变换器进行替代。该拓扑采用双级式功率变换结构,具有高降压比、电压连续可调、易于模块化拓展等特性,能够满足配电网电压变换需求。首先,详细介绍所提变换器的拓扑结构及工作原理,通过双级式功率变换与无死区控制的设计与应用,实现输出电压柔性调节;其次,推导三相AC-AC变换器输出增益表达式与等效电路模型并设计简单的电压闭环控制策略,探讨三相AC-AC变换器关键参数设计方法,通过与几种结构对比清晰地反映变换器特点;最后,搭建一台3.5kW实验样机,验证了所提拓扑结构的正确性和可行性。

摘要： 近年来,多端口变换器广泛应用于航天事业、新能源供电系统、直流微网系统、电动汽车以及小卫星中,文中提出了一种基于开关电容的可适用于小功率场合的非隔离多端口变换器.变换器由Boost电路与开关电容组成,输入源可选择不同的输入端口,根据输入端口调节输出电压,与隔离型相比,结构简单.本文对其工作原理、工作性能和电流纹波进行了详细分析,最后通过仿真验证了变换器拓扑的可行性.

摘要： 一种用新的开关电容网络的可变增益放大器被提出并用在了模拟接口系统.使用开关电容作为反馈电路的可变增益放大器能实现更低的功耗,更小的芯片面积和更低的噪音.SC-VGA共由两级构成,8位数字信号控制实现0～24dB增益,每步长0.094dB.运放电路可以实现增益106dB、相位65度、单位增益带宽560M、0.003％精度建立时间9.37ns.采用SMIC0.18μm工艺仿真,电源电压3.3V.时钟频率为100MHz.

摘要： 在诸如含太阳能、燃料电池等可再生能源发电场合,高增益DC-DC变流器广泛地应用于DC-AC变流器的前端.因此,本文提出了一种新颖的带耦合电感和开关电容的软开关型高增益DC-DC变流器,该变流器采用耦合电感和开关电容来获得低占空比下的高电压增益,且大大降低了开关管的电压应力.同时,在耦合电感的漏感作用下,二极管的电流下降速率得到有效控制,二极管的反向恢复问题被削弱.此外,通过引入有源箝位电路,使漏感的能量能够被回收利用,避免了漏感导致的电压尖峰问题;同时,将箝位电路复用为软开关辅助电路,通过开关管控制策略优化,实现了主开关管和辅助开关管的零电压开关,使得该变流器具有较高的转换效率.文章所先对该变流器的工作原理与稳态性能进行了详细的分析,然后通过一个额定功率500W的实验样机,验证了该变流器的优越性能.

摘要： 针对光伏微逆变器需要高增益Boost变换器的要求,为了提高传统Boost变换器电压增益,降低开关管电压应力,减小变换器损耗.本文提出了一种新型磁集成开关电感/开关电容单元Boost变换器,并利用平面磁集成技术对开关电感进行耦合设计,该变换器具有较高电压增益和低电压应力,同时开关电感的磁集成设计有效降低了变换器电感电流纹波.制作了一台原理样机,实验结果证实了理论分析的正确性.

摘要： 在需要快速实现对射频大功率幅度进行控制的场合,数字控制和传统模拟控制电路存在各自弊端.该文阐述了利用开关电容放大技术解决大功率发射机ALC电路的过冲问题,并利用相位补偿,实现瞬态响应速度和稳定性的最优化.测试结果表明该设计方法满足工程使用要求.

摘要： 本文分析了电容式微机械陀螺的电容变化拾取电路：电压检测方式、开关电容检测方式、电荷放大器检测方式的优缺点。此外对于微机械陀螺输出的主要误差源:寄生电容耦合、寄生哥氏力、正交耦合等进行了概述，并分析了相应的解决方案。

摘要： 在滚动接触疲劳实验机的设计中，为了从复杂的背景噪声中提取与疲劳密切相关的振动信号，采用了窄带跟踪滤波技术。该滤波器以开关电容滤波原理为基础，设计锁相倍频电路，通过开关频率fCLK，跟踪信号的中心频率f0，实现实时动态跟踪滤波。实验结果证明，该滤波器满足疲劳实验机的总体设计要求。

摘要： 非隔离型高增益DC/DC变换器在不间断电源系统、电动汽车、光伏与燃料电池发电并网系统等诸多领域得到了广泛的应用,它需具备高增益及高效率的特点.基本Boost变换器由于电压增益受到寄生参数的影响,并且为了保证变换效率,一般只适用于电压增益不大于5的场合.因此,研究非隔离型高效率、高增益DC/DC变换器具有重要意义.针对现有非隔离型高增益变换器结构复杂、效率较低的不足,于是在开关单元的基础上进行了改进,利用耦合感容升压单元与Boost变换器进行结合,形成了Boost耦合感容高增益变换器,进而详细分析了变换器的工作原理与性能,并制作实验原理样机,用实验来验证理论分析的正确性.

摘要： 非隔离型高增益DC/DC变换器在不间断电源系统、电动汽车、光伏与燃料电池发电并网系统等诸多领域得到了广泛的应用,它需具备高增益及高效率的特点.基本Boost变换器由于电压增益受到寄生参数的影响,并且为了保证变换效率,一般只适用于电压增益不大于5的场合.因此,研究非隔离型高效率、高增益DC/DC变换器具有重要意义.针对现有非隔离型高增益变换器结构复杂、效率较低的不足,于是在开关单元的基础上进行了改进,利用耦合感容升压单元与Boost变换器进行结合,形成了Boost耦合感容高增益变换器,进而详细分析了变换器的工作原理与性能,并制作实验原理样机,用实验来验证理论分析的正确性.

摘要： 非隔离型高增益DC/DC变换器在不间断电源系统、电动汽车、光伏与燃料电池发电并网系统等诸多领域得到了广泛的应用,它需具备高增益及高效率的特点.基本Boost变换器由于电压增益受到寄生参数的影响,并且为了保证变换效率,一般只适用于电压增益不大于5的场合.因此,研究非隔离型高效率、高增益DC/DC变换器具有重要意义.针对现有非隔离型高增益变换器结构复杂、效率较低的不足,于是在开关单元的基础上进行了改进,利用耦合感容升压单元与Boost变换器进行结合,形成了Boost耦合感容高增益变换器,进而详细分析了变换器的工作原理与性能,并制作实验原理样机,用实验来验证理论分析的正确性.

摘要： 本发明公开了一种电容开关，包括电容感应电极，还包括与电容感应电极同步动作的机械按键和当机械按键触发后激活电容感应电极的控制器。具体操作为，触发电容感应电极，机械按键同步动作，也被触发，机械按键传输触发信号，激活电容感应电极，在激活电容感应电极后，电容开关才能够工作，实现自身功能。此处的同步动作指的是，当电容感应电极触发时，还需要触发机械按键，也就是按下机械按键，只要当满足电容感应电极触发和机械按键触发双重条件时，电容开关才能够工作。本发明提供的电容开关的改进点在于：在原有的电容开关的信号的基础上，增加了机械按键，任何电容开关的信号，必须先触发机械按键，才能进行搜集，从而增加电容开关的可靠性。

摘要： 本发明公开了一种接近电容式接近开关的检测方法，包括：读取检测电容的第一电容值以及基准电容的第二电容值；判断所述第一电容值与所述第二电容值是否满足预设接近条件；若满足所述预设接近条件，则存在接近电容式接近开关的动作。该检测方法可有效提高检测结果的可靠性，保障车辆运行的安全性。本发明还公开了一种接近电容式接近开关的检测装置、电容式接近开关以及计算机可读存储介质，均具有上述技术效果。

摘要： 开关电容输入电路、开关电容放大器和开关电容电压比较器。在双采样型的开关电容输入电路中，针对大信号的单端输入，以更小的电路规模实现后级的电路。该开关电容输入电路构成为具有：第一开关电容输入电路，其具有双采样用的第一电容器；以及第二开关电容输入电路，其与第一开关电容输入电路反相地进行动作，具有双采样用的第二电容器，第一电容器和第二电容器设为不同的值，调整第二电容器的值，使得信号衰减。

摘要： 开关电容转换器包括主开关电路、飞跨电容器电路和次开关电路。主开关电路包括串联的多个开关晶体管。飞跨电容器电路包括一个或多个飞跨电容器，每个飞跨电容器连接到开关晶体管。次开关电路包括两个或多个开关晶体管，并提供用于充电的第一路径和用于使飞跨电容器放电的第二路径。在启动时，飞跨电容器通过第一电流源放电，而开关晶体管关闭。在放电后，飞跨电容器通过第二电流源充电，而主开关电路的第一开关晶体管保持关闭，并且剩余的开关晶体管根据开关周期进行切换。在充电后，开关电容转换器可进入稳态操作。

摘要： 开关电容输入电路、开关电容放大器和开关电容电压比较器。在双采样型的开关电容输入电路中，针对大信号的单端输入，以更小的电路规模实现后级的电路。该开关电容输入电路构成为具有：第一开关电容输入电路，其具有双采样用的第一电容器；以及第二开关电容输入电路，其与第一开关电容输入电路反相地进行动作，具有双采样用的第二电容器，第一电容器和第二电容器设为不同的值，调整第二电容器的值，使得信号衰减。

摘要： 本发明涉及开关电容电路、包括该开关电容电路的压控振荡器以及形成开关电容电路的方法。按照本发明一个方面的开关电容电路包括：第一电容；第二电容；以及晶体管，其设置在所述第一电容和所述第二电容之间，所述晶体管的栅极设置有高阻值电阻。

摘要： 一种开关电容放大器包括比较器(110)、采样电容器和放大电容器(120、130)，以及用于根据比较器的输出信号控制放电和充电电流源(135、136)的控制器(140)。闭环控制电路(151、152、153)配置为确定比较器(110)的延迟，并响应于所确定的延迟来控制比较器的偏移。

摘要： 公开了开关电容器转换器和提供开关电容器转换器的方法。提供用于开关电容器DC/DC转换器内的软开关的电路和方法，以减少开关损耗并提高效率。在优选的转换器中，这通过在输出整流器的一个半桥和另一个半桥之间耦接补偿电感器来实现。补偿电感器用于在开关关断时从转换器内的开关的电容转移电荷或者向转换器内的开关的电容转移电荷，使得在每个开关接通之前该开关两端的电压降低至零。这提供零电压开关(ZVS)及其相关联的高效率。与ZVS相关联的效率使理想的零电流开关(ZCS)不那么重要，使得不需要近乎理想的ZCS所要求的形成谐振回路的高精度电容器和电感器。所实现的电路比要求接近理想的ZCS的其他转换器尺寸更小且更便宜，但实现了类似或更好的效率。

摘要： 本发明涉及一种高开关电容比RF MEMS电容式开关，包括有衬底，衬底上分布有微波传输线，微波传输线上依次固定有介质层和电容上极板，微波传输线两侧分布有地结构，地结构开设有电极容纳槽，电极容纳槽内设置有开关驱动电极，且开关驱动电极底部固定于衬底上，开关驱动电极上方镜像悬挂有金属膜桥，金属膜桥同时连接地结构，地结构上设有开口，开口内设有引线，开口上连接有金属引线盖。能够让驱动电极远离微波传输线，对信号传输的影响很小，插入损耗更低。可以实现“OFF”、“ON”状态，对地电容值可分别调节。金属膜桥架设在开口上方，保证共面波导完整性，从而减小插入损耗。整体构造简单，易于制造。

摘要： 本申请公开了一种开关电容电路、射频器件和形成开关电容电路的方法，涉及离散电容设计领域。开关电容电路包括第一电容支路和第二电容支路；设置在第一电容支路和第二电容支路之间的晶体管；其中，第一电容支路和第二电容支路上各设置有至少一个高阻值电阻。本申请能够在保证开关导通状态下的高品质因数前提下，有效降低开关断开状态下所引入的寄生电容。