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关键词： 锂离子电池   主动均衡   可重构电路   动态分组   多对多均衡  

摘要： 针对电池组中单体电池电量不一致问题,以串联电池组为研究对象,对电池主动均衡控制技术进行研究,研究内容包括均衡拓扑的改进和均衡控制策略的设计。首先,提出了一种新型均衡拓扑结构并对其进行验证;其次,建立均衡电路的数学模型,分析均衡过程中电压差和开关频率对均衡性能的影响,并根据电压差分析结果设计了基于可变占空比的多对多均衡控制策略,以提高电池组均衡速度和均衡一致性;最后,在MATLAB/Simulink中进行均衡拓扑与均衡算法的联合仿真。结果表明:与固定分组均衡控制策略相比,所提均衡拓扑和控制策略能够提高电池组均衡速度和均衡一致性,均衡时间减少了29.71%,电池荷电状态SOC方差降低了16.13%,均衡过程中能量转移次数减少了52.5%。

关键词： 脉冲电抗器   屏蔽板   屏蔽百分比   辅助振荡  

摘要： [目的]脉冲电抗器是失超保护系统振荡放电回路中的重要组成部分。在振荡放电回路中，利用脉冲电抗器与充电电容器振荡产生高脉冲电流，使流过真空断路器的电流反向以创建人工过零点，完成开关分断。但是在通入120kA电流的工况下，由于受到电磁力的作用，脉冲电抗器下方连接排会发生形变，造成设备损坏，大大降低辅助振荡过零回路的可靠性。因此需要对120 kA脉冲电抗器进行电磁场分析，优化其周围电磁场分布。[方法]首先分析辅助振荡过零电路的换流过程，建立脉冲电抗器三维模型，引入磁场屏蔽百分比的概念。其次，通过使用有限元仿真软件计算了不同材料和形状的屏蔽板对脉冲电抗器电磁场分布的影响。分析了不同材料和形状对屏蔽百分比的影响，计算了不同形状下的涡流损耗。最后在结构模块中计算了不同屏蔽结构下的连接排形变程度。[结果]屏蔽板采用不同材料或结构对连接排受到的磁感应强度和电磁力有影响。[结论]圆形铝屏蔽板对脉冲电抗器电磁场分布的优化效果更好。该方法也为脉冲电抗器的电磁屏蔽设计奠定了基础。

关键词： 发射机   阻抗校准   占空比调节   T-coil   源串联终端  

摘要： 针对高速高精度模数转换器(ADC)中的高速串行接口(SerDes)发射机电路面临的信道损耗、噪声、串扰、工艺波动等非理想因素，提出了一种符合JESD204B协议要求的高速串行发射机电路结构，综合使用匹配阻抗校准、前馈均衡(FFE)和T-coil等技术来改善数据传输质量。对于现有半速率发射机结构对时钟占空比较为敏感的问题，设计了时钟占空比校准电路来稳定输出时钟的占空比。另外，本文所采用的多支路(slice)并联的源串联终端(SST)驱动器架构，有效地实现了匹配阻抗校准与前馈均衡方案的结合，大幅减小了电路复杂度和面积占用、显著降低了发射机功耗。本文的发射机电路采用28nm CMOS工艺设计并流片，实测结果表明，在16Gb/s的传输速率下，输出信号眼高为811mV，眼宽约为58.8ps，总抖动为7.35ps，发射机功耗约为49.2mW，能效比为3.07pJ/bit。版图面积约为300×150 μm2。在满足协议要求的前提下，该发射机在抖动性能、能效和电路面积上具有很大的优势。

关键词： 并联有源电力滤波器   LCL滤波器   主动阻尼电路   谐波补偿  

摘要： 由于并联有源电力滤波器（SAPF）的宽控制带宽，LCL输出滤波器的谐振问题已经成为SAPF运行中的关键问题。为了解决LCL滤波器的谐振问题，提出了基于主动阻尼电路的新型阻尼方法，以在不影响SAPF控制的情况下实现阻尼效果。所提方法基于与滤波电容器串联的辅助变换器，在辅助变换器中，谐振电流被检测并反向注入作为变换器的参考信号，从而完成对谐振电流的阻尼效果。所提方法的稳定性通过频率响应分析，并与传统方法进行比较，证明了理论上的可行性。最后，实验结果验证了所提方法的有效性，与传统方法相比，所提方法具有更好的开关谐波抑制效果。

关键词： 群体感应   细胞通讯   基因回路   人工合成菌群   动态调控  

摘要： 群体感应（quorum sensing， QS）是一种细菌协调菌群行为的通讯系统。自然界中广泛存在的QS系统通过对外界环境的感知来提升微生物群落生殖繁衍的能力。由于其自主感知和密度依赖的自然特性和模块化、易于工程化改造的特性在合成生物学技术的推动下，取得了快速的发展和应用。QS的机制阐明为基因回路的设计并用来验证和执行预期的生物功能奠定了基础。但是，如何保证QS基因回路的有效性和功能稳定性是合成生物学应用的重大挑战。因此，本综述中先对自然常见的QS调控机制和基因电路的发展进行整理，然后对其在细胞之间通讯中的组装优化进行分析和概括，接着对其在群落中的应用进展进行了梳理，最后对QS基因电路如何更好地应用于微生物改造提出了建议和发展趋势。

关键词： Buck电路   快速启动   修正系数   幂级数展开  

摘要： 传统的软启动方式不能满足电感储能型短时大功率输出场合快速启动的要求．为了满足Buck电路快速启动的需要，保证较小的过冲电压，并提高迭代计算启动时间的效率，采用有限次幂级数展开方式计算Buck电路时域超越方程导通和关断时间的初解，利用二元牛顿迭代法迭代计算获得最优的导通和关断时间，从而提高Buck电路的启动速度．经仿真验证，该方法的Buck启动时间约是PD控制的1/5，且过冲电压较小，能够满足需求．

关键词： 射频能量收集   整流电路   宽频   高效率   二极管   非线性   阻抗匹配   微带线  

摘要： 整流电路是射频能量回收系统的核心，能够将射频能量转换为直流。但由于整流电路中使用的二极管具有非线性特性，导致整流效率会随频率变化而降低。为解决这一问题，本文提出一种具有宽频带的整流电路，它通过采用与二极管串联的短路线、与二极管并联的开路线，以及多级微带线结构来调整阻抗匹配，实现了在宽频带范围内的高转换效率。设计的整流电路在0 dBm的输入功率下，从1.7～2.7 GHz，均达到50%的整流转换效率，最高整流转换效率为63.3%。该宽带整流电路可以运用在无线能量收集系统中。