开关电容网络

摘要： 为了克服多输入源级联型多电平逆变器的输出电平数不易扩展和基于开关电容的多电平逆变器效率不高的缺陷,提出了一种新颖的高效级联型多电平逆变器,并深入研究了该逆变器的电路拓扑、控制策略、稳态原理特性和储能电容的参数设计等关键技术.该电路拓扑是由开关电容网络、"T"型逆变桥和输出滤波器级联构成;该控制策略采用带输入电压前馈的输出电压瞬时值反馈单载波SPWM控制,通过控制开关电容网络中的功率开关STi和逆变桥调制度分别实现母线电压的抬升和输出电压的稳定;分析了该逆变器的低频工作状态,并推导出了逆变器的外特性曲线.设计并研制的500 VA 115 VDC/220 V50 Hz AC级联型七电平逆变器实验样机具有功率器件开关损耗小、变换效率高、输出电平数易于扩展等优点,证实了所提出电路拓扑和控制策略的可行性与有效性.

摘要： 针对一种开关电容(SC)的电路结构,在此基础上提出一种双扰动观察(P&O)算法,形成双向互补控制的最大功率点跟踪(MPPT),通过不同收敛域的双扰动同时提高静态稳定特性和动态响应特性,其互补控制实现死区的自返回,利用Matlab仿真软件构建基于开关电容变换器的MPPT算法模型,模拟任意参数的光伏阵列,动态跟踪光照强度和环境温度的变化,通过光伏发电平台对该开关电容变换器的MPPT控制策略进行实验验证.仿真和实验结果表明:该方法能在一定范围内对太阳电池输出功率进行跟踪调节,可快速稳定地启动并减少误判,有效降低系统输出功率在最大功率点处的振荡现象,减小光伏组件的能量损耗.

摘要： 基于开关电容网络串联放电、并联充电工作特点,提出一种实现输入输出电压大变比的双向开关电容网络DC-DC变换器。针对变换器抗输入扰动抑制能力差和动态响应速度慢等问题,提出采用单周期控制结合输出电压反馈补偿控制方法,实现在一个周期内有效抑制输入电压扰动并提高变换器抗负载扰动能力。分析了双向开关电容网络DC-DC变换器的工作原理和控制特性,并对所提电路及其在输入电压、负载以及给定等参数变化时的状态进行实验和仿真研究。结果表明:变换器具有较强的升降压能力;改进单周期控制变换器具有良好的抗扰动能力和更强的鲁棒性。

摘要： 针对传统Boost变换器升压能力有限,而开关电容网络输出电压不可调问题,提出将开关电容网络与传统Boost电路相结合的方法.利用开关电容网络串联放电、并联充电以及传统Boot电路输出电压可调的特点,设计出一种新型基于开关电容网络的高增益升压变换器,并由此衍生一种实现分时供电的双输入升压变换器.详细分析两种新型变换器的工作原理,搭建仿真模型,并进行了实验研究.仿真分析与实验结果表明:两种变换器控制电路简单;新型高增益升压变换器升压能力强;双输入升压变换器可以实现分时供电,提高了元器件利用率.

摘要： As the switches must be turned on and off simultaneously in the proposed multi-input step-up converter based on switched-capacitor network,it is difficult to realize the independent control of each input source.Therefore,some changes were made for the structure of the switched-capacitor network,and research was done with an interleaving control.Firstly,the principle of operation and the performance of the double-input converter based on interleaving control were analyzed.And then the topology of the con-verter with n-input ports was presented by topology deduction.At last,simulation and experimental re-search was done.The results have shown that the proposed converter has a high voltage gain and allows all switches not to be turned on and off simultaneously with different duty-cycles,which realizes the inde-pendent control of each input source,and has more advantages in the field of new energy.%在基于开关电容网络的多输入升压变换器中，由于其开关管必须同时导通、同时关断，因此很难实现对各输入源的独立控制。基于此，对开关电容网络的结构进行改变，并采用交错控制策略进行研究。首先对基于交错控制的双输入升压变换器的工作原理及性能进行了分析，然后通过拓扑推演得到了 n 路输入的高升压变换器。最后，进行了仿真和实验研究，实验结果表明：该变换器不仅具有较大的电压增益，而且允许所有开关管不同时导通、不同时关断，并且占空比不完全一致，实现了各输入源的独立控制，在新能源利用方面具有一定的优势。

摘要： 提出了一种新颖的带开关电容网络的交错并联高增益Boost变换器，对其工作原理和特性进行了详细分析。变换器的拓扑在传统两相交错并联Boost变换器的基础上增加了一个二极管和两个电容，并进行改进，构成了开关电容网络。与传统两相交错并联Boost变换器相比，新拓扑不仅输入电流纹波减小，而且在相同的占空比下实现了更高的电压增益，开关器件的电压应力得以减小。因此，新拓扑非常适合应用于低压输入、高压输出的场合，如燃料电池、光伏发电等系统。最后，通过实验验证了理论分析的正确性。%A novel interleaved high gain Boost converter with switched capacitor network is proposed in this paper. Operation principle and property of this converter are analyzed. Based on the traditional two phase interleaved Boost converter, a diode and two capacitors are added, and forms into a switched capacitor network. Compared with the traditional two phase interleaved Boost converter, the ripple of the input ripple current is still low, but the voltage gain is higher and the voltage stresses of the switches are reduced. Consequently, the new topology is very suitable for the application, such as the fuel cell power system and photovoltaic system, in which it has low input voltage but high output voltage. Finally, the experiment is built to verify the theoretical analysis.

摘要： 提出了一种新型Buck-Boost变换器,与传统的Buck-Boost变换器相比,该电路利用开关电容网络,能在相同的输入电压和开关管占空比情况下具有更好的降压效果.对该新型Buck-Boost变换器的工作原理进行了分析,并通过仿真和实验验证了该方案的可行性.实验表明,该新型Buck-Boost变换器能够实现较好的降压效果,输出效果良好.

摘要： 为了研制输出纹波小、高效的单相光伏逆变器,提出了新型三电平升压逆变器.将串并联二极管电容网络与传统Boost升压电路相结合,配合后级桥式逆变电路,可实现输入48 V直流电压,输出有效值220 V交流电压.分析了新型三电平升压电路的工作原理,并进行了实验验证.结果表明,该新型三电平逆变器结构简单,与其他三电平逆变电路相比较,其电路具有较明显的优势,在实现三电平逆变的同时,实现可调升压,使用较少的开关器件,有较高的效率.

摘要： 将串并联二极管电容网络与传统Boost升压电路相结合,提出一种新型的Boost电路.与传统的Boost电路以及其他类型的升压电路相比较,新型电路具有较明显的优势,在不提高对器件要求的同时,有效地提高了升压比,可实现更大的功率变换,在同样的电压变比条件下,有更高的效率.分析了新型Boost电路的工作原理,并进行了实验验证.实验表明,该新型Boost变换器结构简单,性能优良,具有实用价值.

摘要： 针对GMM/PZT磁电复合单元将电磁波能量转化为电能时,其输出电能不足以直接驱动无线传感器的问题,设计了基于开关电容网络的电源管理电路,对其充放电特性进行了理论与实验分析.结果表明,该电路可以对电路中储能电容充电积累能量,当能量积累到一定程度,电容瞬间放电为无线传感器工作供电.

摘要： 给出开关电容网络有z域等效模型,将开关不同相位时的变量放在同一个电路图中,使得离散时间系统的z域电路与连续时间系统形式相同,从而可以直接采用各种电路分析方法求解.

摘要： 基于开关电容转换器电路工作原理和集成电路工艺技术,提出了一种开关电容加减混合型转换器电路.电路以MOS管做开关,通过控制MOS管的导通与关断,改变开关电容网络的结构,使电路实现两个独立电压相加或相减的转换功能.在TSMC0.18μm CMOS集成工艺技术下,通过Candence软件仿真,仿真结果显示,在电压Va为1.2V,Vb为1.8V,环境温度为25°C时,工作在电压相加模式的输出电压为2.7V,输出纹波电压为45mV;工作在电压相减模式的输出电压为450mV,输出纹波电压为33mV,电路具有结构简单、易于集成等优点.

摘要： 双向直流变换器作为直流母线与储能设备之间的接口装置在微电网系统中具有重要的应用价值.基于开关-电容网络的非隔离型双向直流变换器具有元器件应力低,高电压增益及输入输出电流连续等良好的静态特性.然而,其两种工作模式下控制到输出的传递函数均存在右半平面零点(RHPZ),极大制约了补偿器的设计,限制了闭环系统的动态性能.本文提出一种基于功率级电路的改进方案,有效消除了两种模式下的RHPZ,实现了系统动态性能的优化.

摘要： 双向直流变换器作为直流母线与储能设备之间的接口装置在微电网系统中具有重要的应用价值.基于开关-电容网络的非隔离型双向直流变换器具有元器件应力低,高电压增益及输入输出电流连续等良好的静态特性.然而,其两种工作模式下控制到输出的传递函数均存在右半平面零点(RHPZ),极大制约了补偿器的设计,限制了闭环系统的动态性能.本文提出一种基于功率级电路的改进方案,有效消除了两种模式下的RHPZ,实现了系统动态性能的优化.

摘要： 双向直流变换器作为直流母线与储能设备之间的接口装置在微电网系统中具有重要的应用价值.基于开关-电容网络的非隔离型双向直流变换器具有元器件应力低,高电压增益及输入输出电流连续等良好的静态特性.然而,其两种工作模式下控制到输出的传递函数均存在右半平面零点(RHPZ),极大制约了补偿器的设计,限制了闭环系统的动态性能.本文提出一种基于功率级电路的改进方案,有效消除了两种模式下的RHPZ,实现了系统动态性能的优化.

摘要： 双向直流变换器作为直流母线与储能设备之间的接口装置在微电网系统中具有重要的应用价值.基于开关-电容网络的非隔离型双向直流变换器具有元器件应力低,高电压增益及输入输出电流连续等良好的静态特性.然而,其两种工作模式下控制到输出的传递函数均存在右半平面零点(RHPZ),极大制约了补偿器的设计,限制了闭环系统的动态性能.本文提出一种基于功率级电路的改进方案,有效消除了两种模式下的RHPZ,实现了系统动态性能的优化.

摘要： 本文将串并联二极管电容网络、与传统boost升压电路相结合，提出一种新型的boost电路。与传统的boost电路以及其他类型的升压电路相比较，本文提出的电路具有较明显的优势，在不提高对器件要求的同时，有效地提高升压比，可实现更大的功率变换，在同样的电压变比条件下，有更高的效率。本文分析了新型boost电路的工作原理，并进行了实验验证。实验表明，该新型boost变换器结构简单，性能优良，具有实用价值。

摘要： 本文将串并联二极管电容网络、与传统boost升压电路相结合，提出一种新型的boost电路。与传统的boost电路以及其他类型的升压电路相比较，本文提出的电路具有较明显的优势，在不提高对器件要求的同时，有效地提高升压比，可实现更大的功率变换，在同样的电压变比条件下，有更高的效率。本文分析了新型boost电路的工作原理，并进行了实验验证。实验表明，该新型boost变换器结构简单，性能优良，具有实用价值。

摘要： 本文将串并联二极管电容网络、与传统boost升压电路相结合，提出一种新型的boost电路。与传统的boost电路以及其他类型的升压电路相比较，本文提出的电路具有较明显的优势，在不提高对器件要求的同时，有效地提高升压比，可实现更大的功率变换，在同样的电压变比条件下，有更高的效率。本文分析了新型boost电路的工作原理，并进行了实验验证。实验表明，该新型boost变换器结构简单，性能优良，具有实用价值。

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： 基于微机械电容式串联开关的可变叉指电容网络包括一系列的叉指电容和微电子机械开关，通过控制与叉指电容连接的微机械开关的通断来确定接入网络的叉指电容的个数从而可以改变整个网络的电容值。一种基于微机械电容式串联开关的可变叉指电容网络，其特征在于叉指电容以GaAs衬底1为衬底，在GaAs衬底1的上表面有传输线2，叉指结构3；微机械电容式串联开关以GaAs衬底1为衬底，在GaAs衬底1的上表面有传输线4和下拉电极7，在传输线4－2的一部分和下拉电极7上有一层SiN介质层8，在传输线4－1上有锚区5，锚区5与开关梁6的一端相连，使开关梁6悬空在SiN介质层8的上方。

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： 本发明公开了交错非隔离开关电容网络高增益软开关变换器及其控制方法，该方法在交错非隔离型二极管电容网络高增益直流变换器硬开关拓扑的基础上通过等效电路分析找到变换器中包含的两个boost电路共用的谐振支路，通过在该支路插入一个谐振电感以及在开关管两端并联谐振电容实现两个开关管的ZVS开通，所有二极管的ZCS关断。本发明的准谐振软开关电路设计方法具有一定的通用性，适用于一类交错非隔离开关电容网络高增益直流变换器，在新能源分布式发电系统中，具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明公开了交错非隔离开关电容网络高增益软开关变换器及其控制方法，该方法在交错非隔离型二极管电容网络高增益直流变换器硬开关拓扑的基础上通过等效电路分析找到变换器中包含的两个boost电路共用的谐振支路，通过在该支路插入一个谐振电感以及在开关管两端并联谐振电容实现两个开关管的ZVS开通，所有二极管的ZCS关断。本发明的准谐振软开关电路设计方法具有一定的通用性，适用于一类交错非隔离开关电容网络高增益直流变换器，在新能源分布式发电系统中，具有广阔的应用前景。