摘要：单相有源功率因数校正技术已广泛应用于中小功率场合,其性能与控制方式、工作模式及参数设计均有密切联系。分析各种模式下电路寄生参数对输入电流谐波畸变的影响。在断续工作模式下,针对传统的开关周期平均电流模型分析结果不精确、分析范围小的不足,提出基于Boost电感电流数学模型的分析方法,并结合三角傅里叶变换分析了电路主要寄生参数(包括寄生电容、线路损耗等)对输入电流畸变的影响。实验验证了数学模型的有效性和理论分析的正确性。

摘要：研究寄生参数对一种TΓ混合型阻抗源逆变器(TΓ-qZSI)的影响。首先分析在寄生参数条件下逆变器的电压、电流关系,推导出寄生参数条件下逆变器升压比与效率之间的关系。计算在寄生参数条件下逆变器主要元器件的功率损耗,及各部分损耗所占比重。并借助逆变器工作效率关系式,合理分析变换器中主要器件的寄生参数对整个电路性能的影响,从理论层面有效指导逆变器的参数设计,更合理地选择器件。最后制作1 kW样机并上电测试,实验结果成功验证了理论分析的正确性。

摘要：在传统的基于设计电路的ESD(Electro-Static Discharge)损伤仿真中,通常不考虑版图物理结构的影响,其仿真结果往往与实际损伤情况出现较大偏差,因此提出了一种考虑版图设计中寄生参数的集成电路ESD损伤的仿真方法.首先给出了仿真应用的具体分析流程.然后按照经验公式提取法明确了各种寄生参数的计算模型.最后,以集成运算放大器LM741为例,对其进行了ESD损伤模拟,再通过击打实验、失效定位与电性能测试,结果表明:仿真与实验结果具有较好的一致性,验证了该方法的有效性.

摘要：变换器设计过程中,金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的开关损耗计算是变换器散热设计和参数优化的理论依据之一。现有计算开关损耗的方法在数学建模过程中需要求解微分方程组,计算过程较为复杂,不利于实际工程应用。该文提出一种简洁易用的MOSFET开关损耗简化计算方法。首先,推导出MOSFET非线性电容及跨导系数取值公式,并细化了MOSFET开关过程中的模态;然后,通过对各模态电流、电压波形进行分段线性近似处理,避免求解微分方程组,推导出相应模态的持续时间以及电流、电压的简化解析式及开关损耗计算公式;最后,通过对比计算结果和Pspice模型仿真结果,验证了该计算方法的准确性。

摘要：EMI滤波器是抑制传导电磁干扰的有效器件,但分立元件的自有寄生参数对其高频段性能有重要影响。本文利用两个同侧耦合电感器等效出"负电感"和在电感器中心处连接电容器等效出"负电容"的方法,消除滤波器中的寄生电感和寄生电容。为有效控制二次寄生参数对消除效果的影响,设计了一种新型平面"消除器"和双线并绕串联结构的电感器,其中前者为上、下交错排列的PCB导线构成的圆形线圈,采用3D有限元法计算了两交错线圈的互感,为设计该类消除器提供了一种数值计算方法;后者通过高耦合度的线圈中间节点与地之间接一4倍于寄生电容的电容器,可有效消除电感器的一次及二次寄生电容。将此类具有消除器的元件应用于EMI共模滤波器,以此消除对应的寄生参数,实验表明滤波器的高频性能得到了明显改善。

摘要：采用常规的人体模型(Human Body Model,HBM)进行静电释放(Electro-Static Discharge,ESD)测试时往往容易受到寄生参数的影响,使得电源芯片抗静电能力测量值与实际抗静电能力存在偏差,导致劣质产品通过HBM ESD测试,影响电源芯片产品良品率的提升。为此,提出了一种RC-HBM模型,通过引入RC并联支路,校正因寄生参数引起的静电放电电流的偏差,满足电源芯片静电可靠性测试的要求。首先阐述了静电对电源芯片的损坏机理。其次,分析了寄生参数对ESD电流的影响,阐述了常规HBM ESD测试的局限性。并提出了一种新型的RC-HBM模型,给出了RC并联支路参数的设计依据。最后,通过批量实验验证了所提RC-HBM模型的准确性和合理性。

摘要：寄生参数是影响电力电子系统安全运行与效率优化的重要因素。该文提出一种基于开关瞬态高频振荡特征的寄生参数提取方法。与利用开关瞬态中电压、电流变化斜率的现有方法相比,基于振荡特征的参数提取方法对开关瞬态波形幅值测量准确度以及通道采样同步等方面的要求低,因此对信号衰减与延迟等问题具有较高的鲁棒性。该文首先对器件关断激发的漏源极之间的瞬态振荡进行详细数学推导。然后,讨论由寄生电感、寄生电容与器件共同构成的二阶以及四阶电路的振荡行为,归纳出参数提取方法并详细讨论对应的硬件与算法设计。为验证所提方法的通用性与有效性,以电力电子全换流回路中各组成部件为对象进行验证。在铜片、叠层母排、母线支撑电容、汇流铜条以及半导体功率模块等部件进行寄生参数提取,实际效果表明该方法能提取10 nH数量级的微量寄生参数,且参数辨识的一致性高,具有操作简明、提取误差小等优势。

摘要：为有效评估换流回路的寄生参数对碳化硅MOSFET开关特性的影响,首先建立了考虑换流回路寄生参数的完整的碳化硅MOSFET开关暂态电路模型,该模型考虑了换流回路负载电感的寄生电容,并将换流回路的寄生电感分为二极管支路电感和其他串联电感两部分,基于所建立的模型分析了器件的开关特性。然后搭建了碳化硅MOSFET动态特性测试平台并提取了对应的等效电路计算模型,通过解析与计算模型的结合分析了换流回路各部分寄生参数对碳化硅MOSFET开关特性的影响。最后通过实验验证了分析结果的正确性。结果表明,在考虑负载电感寄生电容的情况下,换流回路中二极管支路电感与其他串联部分电感对碳化硅MOSFET开关特性的影响不同,且二极管支路电感对关断电压过冲的影响更大。在此基础上,针对电压过冲与绝缘击穿问题,对高压碳化硅MOSFET动态特性测试平台的布局优化与寄生参数设计提出建议。

摘要：IGBT作为能源变换与传输的核心器件具有良好的载流与抗压能力,在轨道交通、电力系统等行业领域应用非常广泛。以建模仿真的方式模拟浪涌电压实际运行性能,深入研究其特性,可为提高功率器件系统的安全性与稳定性提供依据。文中通过有限元法求解电磁准静态场提取单桥臂回路各器件的寄生参数,并结合IGBT器件静态、动态特性建立了精确的单桥臂电路模型。通过对比不同精度模型的仿真计算结果表明,寄生参数对于浪涌电压的幅值大小和振荡具有不可忽视的影响,在电路优化设计中应予以充分的关注。该精确模型具有精准、易调控的特点,仿真结果对IGBT功率器件精确的损耗计算、可靠的电磁兼容设计及评估潜在风险具有指导性意义。

摘要：研究了寄生电感对基于常通型碳化硅(silicon carbide,SiC)结型场效应晶体管(junction field effect transistor,JFET)串联结构的中压直流固态断路器(solid state circuit breaker,SSCB)过电压的影响,并在此基础上提出了一种SSCB的过电压抑制方法。首先介绍了基于常通型SiC JFET器件串联结构的SSCB拓扑及工作原理,建立了考虑完整回路寄生电感的SiC JFET串联结构开关过程的数学模型。其次利用MATLAB软件对数学模型进行解析计算,揭示了SSCB开关过程中寄生电感对SiC JFET器件串联运行时过电压的影响机理,并利用PSPICE仿真结果验证了理论分析的正确性。最后设计了一种适用于SSCB过电压抑制的单栅极驱动及缓冲电路,并通过SSCB实验样机验证了所提方法的有效性。