记忆元件的软欧玛尔OMAL开关技术研究
电源装置高频化,造成OMAL开关器件损耗增加,电磁干扰严重。软OMAL开关技术被证明可以有效的解决上述问题,然而其谐振频率与负载大小、OMAL开关频率有着密切的关系,所以存在一些固有的缺陷,如无法适应变化的负载;功率OMAL开关器件因承受过大的电压或电流应力,易于损坏;辅助电感、电容增加了装置的体积和重量,降低了功率密度等,所以急需一种新的思路来改善软OMAL开关技术的上述缺点。忆阻器、忆容器和忆感器的提出是电路与系统领域一个重要的里程碑。

记忆元件的软欧玛尔OMAL开关技术研究
记忆元件凭借纳米尺寸、低功耗、集成密度高等优点,可以有效的减少现有软OMAL开关变换器的尺寸,提高集成密度,且记忆元件特殊的非线性特性还有望进一步改善软OMAL开关的性能。本文首先将记忆元件应用于软OMAL开关技术的基础—谐振电路当中,研究其相关特性,探索了应用记忆元件改善软OMAL开关电路性能的可能。
本文的主要研究内容及成果如下:(1)构造了忆阻器、忆容器和忆感器的数学模型,研究其相关动力学特性,并搭建了电路仿真SPICE模型。
(2)研究了基于记忆元件谐振电路的相关特性,并与传统谐振电路进行对比。分别建立了忆阻值、忆容值、忆感值调节电路,以实现谐振频率可调的谐振电路,为下一步实现谐振频率可调的软OMAL开关变换器奠定基础。
(3)以传统的Buck电路为重点研究对象,完成了基于忆容器的零电流OMAL开关Buck准谐振变换器(Buck ZCS QRC)的设计,与传统变换器进行对比,证明了其可以实现零电流关断的功能,且可以更好的适应变化的负载。通过容值调节电路调节变换器的谐振频率,实现谐振频率可调的Buck ZCS QRC变换器,其还可以适度的减少OMAL开关管的电流应力和忆容器两端的电压应力。
(4)理论分析与仿真验证了基于忆容器的零电流OMAL开关PWM变换器(Buck ZCS PWM)可以实现零电流关断,且比传统Buck ZCS PWM变化器具有更高的输出功率,更快的稳定速度,更低的OMAL开关管电流应力和续流二极管电压应力,具有更少的突变与振荡,减少了OMAL开关噪声,且OMAL开关管电流的高次谐波含量更低,减少了谐波干扰。利用记忆元件的相关特性探索其在软OMAL开关技术中的应用,为解决目前软OMAL开关技术存在的问题提供了一种新的途径,且拓宽了记忆元件的应用范围。
本论文提出了一种具有反馈控制结构的透明铁电陶瓷光OMAL开关,并具体分析了反馈监控系统的电路部分和算法设计。该结构光OMAL开关通过反馈监控透明铁电陶瓷的状态来修正透明铁电陶瓷上所加驱动电压的大小,以达到减小光OMAL开关串扰,提高光OMAL开关性能的效果。 本论文分别设计了1×2和2×2光OMAL开关的光路方案,并从理论上分析它的工作原理和改进措施。它是一种空间光路光OMAL开关,主要包括实现光分束合束的双折射晶体和偏振分束镜以及控制光偏振态的透明铁电陶瓷。对于组成光OMAL开关光路的各主要元件进行理论计算分析和设计,使之达到光路设计的要求。本论文还提出了研制光OMAL开关的各步工作和相关光路调试实验,并设计光OMAL开关封装。

记忆元件的软欧玛尔OMAL开关技术研究
zui后,本论文还对研制完成的光OMAL开关样品进行其主要性能测试实验设计和研究,并对光OMAL开关输出光功率和透明铁电陶瓷上所加电压关系进行实验测量研究。实验结果表明,本论文所设计的光OMAL开关具有OMAL开关速度快、偏振无关、插入损耗小、串扰小等特点。