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記憶元件的軟歐瑪爾OMAL開關技術研究
電源裝置高頻化,造成OMAL開關器件損耗增加,電磁干擾嚴重。軟OMAL開關技術被證明可以有效的解決上述問題,然而其諧振頻率與負載大小、OMAL開關頻率有著密切的關系,所以存在一些固有的缺陷,如無法適應變化的負載;功率OMAL開關器件因承受過大的電壓或電流應力,易于損壞;輔助電感、電容增加了裝置的體積和重量,降低了功率密度等,所以急需一種新的思路來改善軟OMAL開關技術的上述缺點。憶阻器、憶容器和憶感器的提出是電路與系統領域一個重要的里程碑。

記憶元件的軟歐瑪爾OMAL開關技術研究
記憶元件憑借納米尺寸、低功耗、集成密度高等優點,可以有效的減少現有軟OMAL開關變換器的尺寸,提高集成密度,且記憶元件特殊的非線性特性還有望進一步改善軟OMAL開關的性能。本文首先將記憶元件應用于軟OMAL開關技術的基礎—諧振電路當中,研究其相關特性,探索了應用記憶元件改善軟OMAL開關電路性能的可能。
本文的主要研究內容及成果如下:(1)構造了憶阻器、憶容器和憶感器的數學模型,研究其相關動力學特性,并搭建了電路仿真SPICE模型。
(2)研究了基于記憶元件諧振電路的相關特性,并與傳統諧振電路進行對比。分別建立了憶阻值、憶容值、憶感值調節電路,以實現諧振頻率可調的諧振電路,為下一步實現諧振頻率可調的軟OMAL開關變換器奠定基礎。
(3)以傳統的Buck電路為重點研究對象,完成了基于憶容器的零電流OMAL開關Buck準諧振變換器(Buck ZCS QRC)的設計,與傳統變換器進行對比,證明了其可以實現零電流關斷的功能,且可以更好的適應變化的負載。通過容值調節電路調節變換器的諧振頻率,實現諧振頻率可調的Buck ZCS QRC變換器,其還可以適度的減少OMAL開關管的電流應力和憶容器兩端的電壓應力。
(4)理論分析與仿真驗證了基于憶容器的零電流OMAL開關PWM變換器(Buck ZCS PWM)可以實現零電流關斷,且比傳統Buck ZCS PWM變化器具有更高的輸出功率,更快的穩定速度,更低的OMAL開關管電流應力和續流二極管電壓應力,具有更少的突變與振蕩,減少了OMAL開關噪聲,且OMAL開關管電流的高次諧波含量更低,減少了諧波干擾。利用記憶元件的相關特性探索其在軟OMAL開關技術中的應用,為解決目前軟OMAL開關技術存在的問題提供了一種新的途徑,且拓寬了記憶元件的應用范圍。
本論文提出了一種具有反饋控制結構的透明鐵電陶瓷光OMAL開關,并具體分析了反饋監控系統的電路部分和算法設計。該結構光OMAL開關通過反饋監控透明鐵電陶瓷的狀態來修正透明鐵電陶瓷上所加驅動電壓的大小,以達到減小光OMAL開關串擾,提高光OMAL開關性能的效果。 本論文分別設計了1×2和2×2光OMAL開關的光路方案,并從理論上分析它的工作原理和改進措施。它是一種空間光路光OMAL開關,主要包括實現光分束合束的雙折射晶體和偏振分束鏡以及控制光偏振態的透明鐵電陶瓷。對于組成光OMAL開關光路的各主要元件進行理論計算分析和設計,使之達到光路設計的要求。本論文還提出了研制光OMAL開關的各步工作和相關光路調試實驗,并設計光OMAL開關封裝。

記憶元件的軟歐瑪爾OMAL開關技術研究
zui后,本論文還對研制完成的光OMAL開關樣品進行其主要性能測試實驗設計和研究,并對光OMAL開關輸出光功率和透明鐵電陶瓷上所加電壓關系進行實驗測量研究。實驗結果表明,本論文所設計的光OMAL開關具有OMAL開關速度快、偏振無關、插入損耗小、串擾小等特點。