In this paper, a novel switching-capacitor DC-DC voltage converter with higher efficiency will be presented. This circuit was designed by modifying the output stage of the conventional static charge-transfer-switch (CTS) charge pump in a cross-coupled configuration. In this design, a control scheme to overcome both the reverse charge sharing and the threshold drops in the CTS pump was also employed. In this study, the capacitances for all the pumping capacitors were selected the same as 0.1 μF. With this design, our circuit can operate with a clock rate up to 1 MHz. The performance of this circuit was first evaluated by simulation by HSPICE with the 0.35-μm technology of TSMC. The results showed that this circuit can pump the low input of 1.5V nearly 5 times at the output. The conversion gain can be around 95%. The performance of the real chip manufactured by TSMC was measured and will be compared with the simulation results.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Many researchers have made great efforts to develop DC converter designs, to study how to increase voltage gain with low voltage stress and low ripple current. This paper proposed a DC-DC converter with a high conversion ratio, low voltage stress, and low ripple current based on the combination of two parallel boost converters. Using the interleaving approach, two converters, an inductor-coupled converter, and a conventional converter are connected on both sides of the input source to reduce the ripple of the source current, and the load is shared between them. Voltage gain and voltage stresses across power semiconductors were determined using steady-state analysis. In addition, Input current and output voltage ripple were analyzed. The inductors of this converter operate in continuous conduction mode (CCM). Higher voltage gain does not entail maximum duty cycle levels, which eliminates issues such as diode reverse recovery. The use of a passive clamp circuit reduces the voltage stress of the switch. This allows the use of low-voltage rated switches with low "on-case" impedance, which increases overall system efficiency. Theoretical analysis and mathematical relationships were performed. Finally, to validate the theoretical calculations, this converter was simulated in MATLAB / SIMULINK program. The results were good and largely identical to the theoretical calculations.
PL
Wielu badaczy włożyło wiele wysiłku w opracowanie konstrukcji konwerterów prądu stałego, aby zbadać, jak zwiększyć wzmocnienie napięcia przy niskim napięciu napięciowym i niskim prądzie tętnienia. W artykule zaproponowano konwerter DC-DC o wysokim współczynniku konwersji, niskim naprężeniu napięciowym i niskim prądzie tętnienia opartym na połączeniu dwóch równoległych konwerterów boost. Stosując podejście z przeplotem, dwa konwertery, konwerter sprzężony z cewką indukcyjną i konwerter konwencjonalny są połączone po obu stronach źródła wejściowego w celu zmniejszenia tętnienia prądu źródłowego, a obciążenie jest między nimi dzielone. Wzmocnienie napięciowe i naprężenia napięciowe w półprzewodnikach mocy określono za pomocą analizy stanu ustalonego. Ponadto przeanalizowano tętnienia prądu wejściowego i napięcia wyjściowego. Cewki indukcyjne tego przetwornika działają w trybie przewodzenia ciągłego (CCM). Wyższe wzmocnienie napięcia nie pociąga za sobą maksymalnych poziomów cyklu pracy, co eliminuje problemy, takie jak odzyskiwanie wsteczne diody. Zastosowanie pasywnego obwodu zaciskowego zmniejsza naprężenie napięciowe przełącznika. Pozwala to na stosowanie przełączników niskonapięciowych o niskiej impedancji „w obudowie”, co zwiększa ogólną wydajność systemu. Przeprowadzono analizę teoretyczną i zależności matematyczne. Ostatecznie, aby zweryfikować obliczenia teoretyczne, konwerter ten został zasymulowany w programie MATLAB / SIMULINK. Wyniki były dobre iw dużej mierze identyczne z obliczeniami teoretycznymi.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper deals with design and simulation of a proposed charger topology based on a three-phase PWM rectifier, to ensure a good power transfer, and in the same time, guarantee a reduced battery recharging time comparing to the conventional charger based on a single-phase charger with a diode bridge rectifier. To achieve this goal, a simulation of this proposed charger was carried out under Matlab/Simulink and a linear control was implemented in the AC side to maximize the transfer of active power using a PWM rectifier. And a control battery charging using the constant current constant voltage algorithm was used in a synchronous buck converter in the DC side. To improve its performances, a comparison was made between the two topologies in term of the quality of input electrical energy and in term of recharging time.
PL
Artykuł dotyczy zaprojektowania i symulacji proponowanej topologii ładowarki opartej na prostowniku trójfazowym PWM, aby zapewnić dobry transfer mocy, a jednocześnie zagwarantować skrócony czas ładowania baterii w porównaniu z konwencjonalną ładowarką opartą na jedno- ładowarka fazowa z diodowym mostkiem prostowniczym. Aby osiągnąć ten cel, przeprowadzono symulację proponowanej ładowarki w środowisku Matlab/Simulink i zaimplementowano sterowanie liniowe po stronie prądu przemiennego, aby zmaksymalizować transfer mocy czynnej za pomocą prostownika PWM. Natomiast w przekształtniku synchronicznym po stronie DC zastosowano sterowanie ładowaniem akumulatora algorytmem stałoprądowym i stałonapięciowym. Aby poprawić jego wydajność, dokonano porównania między dwiema topologiami pod względem jakości wejściowej energii elektrycznej i czasu ładowania.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.