高速PCB中电源完整性的仿真与分析

随着半导体工艺的发展,在电子系统高功耗、高密度、高速、大电流和低电压的发展趋势下,高速PCB设计领域中的电源完整性问题变得日趋严重。本文研究了高速PCB设计中出现的电源完整性问题,并对其进行了仿真分析。     

信号完整性的SI设计规划问题的浅析

随着IC输出开关速度的提高,不管信号周期如何,几乎所有设计都遇到了信号完整性问题。即使过去你没有遇到SI问题,但是随着电路工作频率的提高,今后一定会遇到信号完整性问题。信号完整性问题主要指信号的过冲和阻尼振荡现象,它们主要是IC驱动幅度和跳变时间的函数。也就是说,即使布线拓扑结构没有变化,只要芯片速度变得足够快,现有设计也将处于临界状态或者停止工作。在通信领域,前沿的电信公司正为语音和数据交换生产高速电路板,此时成本并不特别重要,因而可以尽量采用多层板。这样的电路板可以实现充分接地并容易构成电源回路,也可以根据需要采用大量离散的端接器件,但是设计必须正确,不能处于临界状态。信号完整性(SI)问题解决得越早,设计的效率就越高,从而可避免在电路板设计完成之后才增加端接器件。SI设计规划的工具和资源不少,现探索信号完整性的核心议题以及解决SI问题的几种方法。     

一种SiC MOSFET驱动保护电路的设计

相比于同等级的Si MOSFET,SiC MOSFET因具有更高速的开关特性和更小的导通损耗而具有极大地应用优势。但是,SiC MOSFET更小的门极电容和更小的门极耐压范也使得其在应用时提出了更大的挑战。本文在分别对SiC MOSFET的开通关断过程进行分析之后得出其安全可靠驱动的要求,研究适用于SiC MOSFET的驱动保护电路,进行LTspice仿真验证,分析了施加不同外部电容和不同驱动电阻对SiC MOSFET开关特性的影响,同时对保护电路的功能进行了PSpice仿真验证。     

基于小波包滤波的焊接电源电流信号处理方法研究

逆变焊机通常工作在高压、大电流、强干扰的恶劣环境中,从焊接电源中滤除噪声获得有价值的电源信号是保证焊接性能的关键。首先分析了脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)驱动原理,并在此基础上提出了一种基于小波包滤波方法对PWM电流信号中噪声进行处理。通过塔式分解方法实现快速离散小波包变换,由离散卷积方程得到小波包分解系数,实现了滤波算法重构。最后的仿真结果表明,本文提出的方法能够有效的滤除焊接电流中的噪声,获得有价值的信号,保证了焊接系统的高速、安全稳定运行。     

高速印制电路板设计

分析了高速印制电路板设计中的几个难点问题,重点介绍了信号完整性和电磁干扰控制的方法.     

高速列车驱动装置对转向架气动噪声的影响

噪声严重影响人的身心健康,列车速度提高后,气动噪声问题更加突出。研究表明高速列车气动噪声幅值主要受到列车截面突变的影响,而引起这一突变的主要因素是受电弓、转向架等设备。高速列车转向架作为气动噪声产生的主要源头,将是高速列车主动降噪的关键位置。研究高速列车转向架气动噪声特征,认识气动噪声变化的规律,进而采取有效措施控制控制和降低气动噪声幅值,能够有效提高铁路沿线及车站附近居民的生活幸福指数。本文应用数值模拟的方法计算了带有架悬式牵引电机和体悬式牵引电机的动力转向架、无动力转向架的气动噪声,对气动噪声幅值与列车运行速度的关系及变化趋势、驱动装置对转向架气动噪声幅值的影响进行了分析。     

浅析高速数字电路中的信号完整性

对高速数字电路设计中的信号完整性作了简要的分析和研究,主要内容是：简单介绍了高速数字电路和信号完整性的基本概念,在理论上分析了产生反射的原因;总结了解决反射的方案或措施,探讨了高速数字电路设计中进行信号完整性方针分析的策略。     

LLC谐振式IGBT驱动电源的研究

大功率IGBT驱动及保护技术的推广为大功率光伏逆变器的普及应用提供契机。本文利用谐振软开关技术设计了一款对称半桥LLC谐振驱动电源,能够高效驱动大功率IGBT,并具备IGBT门极短路保护功能,普遍适用于NPC光伏逆变器。本文详细介绍该驱动电源的拓扑原理、变压器的设计过程及IGBT故障时驱动电源的保护方式。经仿真验证该驱动电源功率密度高、损耗小,具备IGBT短路保护能力。     

机载计算机高速数字电路系统的硬件抗干扰设计

文章首先分析了机载计算机高速数字电路系统干扰噪声产生的原因,然后分析了干扰噪声耦合途径,最后重点阐述了硬件抗干扰设计,其中硬件抗干扰设计内容包括:元器件选择、电源地设计、几种典型电路设计、总线设计等。     

时域相关噪声下的载波同步

载波同步对通信系统起到重要作用。实际的通信系统中可能存在时域相关噪声,其影响常规载波同步的性能。对此,利用噪声的时域相关统计特性,并在噪声相关矩阵特征分解的基础上,进行分析推导,得到一种改进的载波同步方法。仿真结果验证了所提改进方法是有效的。     

对于高速数字电路系统中信号完整性问题的分析

结合高速图像处理系统探索了高速数字电路中的信号完整性问题,分析了各种破坏信号完整性的原因及解决方案,并找出了确保系统信号完整性的具体方法。     

高频电磁阀动态性能分析及优化研究

建立了高频电磁阀的数学模型,利用CST软件进行仿真,分析了高频电磁阀的开关特性机理,从主工作气隙、载荷、驱动电压、线圈匝数、材料等方面探讨了各因素对开关特性的影响,提出了设计准则和进一步优化高频电磁阀的方案。     

微波炉变频电源软开关电路的设计

针对微波炉用单管变频电源软开关的实现这一问题,设计了变频电源的软开关电路,利用电路仿真软件对软开关电路进行了仿真,根据设计与仿真结果搭建了实验电路。实验结果证明所设计的软开关电路能够实现开关管的零电压开通,满足设计要求。     

永磁直线同步伺服电机的端部效应分析

现代高档数控机床对伺服进给系统提出了高速、高精度的双重要求,采用永磁直线电机直接驱动是实现机床高速、高精度进给的必要途径之一。然而,由直线电机端部效应引起的扰动,也成为影响着机床主轴系统性能的主要因素。本文系统地分析了永磁直线同步伺服电机的静态纵向端部效应、静态横向端部效应、动态纵向端部效应和动态横向端部效应的起因、机理及对电机性能的影响。     

同步关合技术在无功补偿系统中的应用研究

本文对无功补偿装置开关合闸时产生的过电压、涌流以及谐波进行了精确的定量分析,并在此分析的基础上推导出无功补偿装置同步关合的时序。对无功补偿电容器的同步关合进行了仿真,仿真结果表明同步关合技术能够有效抑制无功补偿装置合闸过程中的过电压、涌流和谐波,从而改善电能质量。     

逆变电源并机系统研究

多模块并联实现大容量电源成为当今电源变换技术发展的坐标。采用多个模块并联进行扩容,可以充分利用新型全控功率开关器件的优势,缩小体积,降低噪声,还可以提高系统的动态响应速度和逆变器的通用性。     

基于DSP的开关磁阻电机控制系统的研究

根据微步控制理论,设计了基于DSP的四相开关磁阻电机的驱动控制系统。文章首先对功率变换器及其驱动、电流检测、位置检测和系统电源等硬件电路进行设计,最后搭建以TMS320LF2407为控制核心的开关磁阻电机控制系统。实验表明这种控制策略控制简单,能够在低速下有效地抑制开关磁阻电机的转矩脉动。     

液压同步驱动回路专利技术浅析

本文对常见的液压同步驱动回路的基本原理进行了总结,并对液压同步驱动回路的专利基础状况进行了分析,对我国液压同步驱动回路的发展进行了思考和展望。     

信号完整性测量技术

《信号完整性测量技术》从理论和实践的角度,综合介绍了信号完整性测量相关的问题。内容包括：高速信号测量技术、互连通道测量技术、接收机测量技术、电源完整性测量技术、信号完整性仿真技术五大部分内容。同时详细介绍了相关仪器的工作原理和技术要点．包括数字示波器、矢量网络分析仪、频谱分析仪、阻抗分析仪、误码率分析仪。     

断路器控制回路加装重动继电器的必要性分析

通过一起在10kV电容器开关合闸时控制电源空开跳闸、直流系统绝缘降低的现象入手,分析了控制电源空开跳开的原因,论证了变电站10kV开关及及电容器控制回路中加装重动继电器的必要性.