设计了一种双相位峰值电流模控制、具有大负载能力的降压稳压芯片。通过双相位的工作, 保证了芯片在重载下具有较高的效率。同时, 为了防止在轻载下两个相位的工作引入额外的开关损耗, 提出了一种轻载模式。通过利用电流模控制模式中电压环路内误差放大器产生的控制电压来检测实际负载的大小, 实现相位的切换以及在更低负载下的断续导通降频工作模式。基于035 μm BCD工艺进行仿真设计。仿真结果表明, 在输入电压12 V, 输出电压1 V, 开关频率500 kHz, 最大负载20 A下, 与传统单通道峰值电流模比较, 重载20 A下的效率可以提升3个百分点, 轻载05 A下的效率可以提升10个百分点。

在降压转换器中, 为了在不同的负载情况下获得高效率, 常采用的方法是在重载时使用脉冲宽度调制(PWM), 在轻载时使用脉冲频率调制(PFM), 因此需要模式切换信号去控制整个降压转换器的工作状态, 同时模式切换信号也可以用于自适应改变功率级电路中的功率管栅宽, 减小功率管的栅极电容, 提高整体电路的效率。文章设计了一个自适应峰值电流模式切换电路, 用于产生模式切换信号, 其原理是监控峰值电流的变化, 产生峰值电压, 将峰值电压与参考电压进行比较, 得到模式切换信号, 以决定降压转换器是采用PFM模式还是PWM模式。仿真结果表明, 在负载电流05~500 mA范围内, 该电路可以在两种调制模式之间平稳切换, 其峰值效率可提升到94%以上。

采用电流模、电压模双环控制结构, 结合峰值电流采样等关键技术, 实现了一款功率集成的单片DC/DC变换器。设计的峰值电流采样、斜率补偿大大提高了系统的稳定性, 提高了系统的快速瞬态响应能力；针对高压低压差线性稳压器(LDO)、电流采样等高压模块电路, 通过采样齐纳二极管、高压NJFET代替高压厚栅MOSFET等的设计方法, 从总体上降低高压器件的数量, 在基于30 V BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺上, 结合特殊器件的版图设计方法, 制作出一款输入电压5.5~17 V, 电压调整率小于10 mV, 电流调整率小于25 mV, 输出电流大于5 A, 系统静态电流小于25 mA, 最高工作效率为93%的高效单片DC/DC, 其抗总剂量能力大于100 krad(Si)。

为了实现高功率905nm InGaAs脉冲激光二极管激光脉冲宽度和峰值功率可调, 采用现场可编辑门阵列产生触发脉冲、集成模块EL7104C作为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)驱动、以MOSFET为核心开关器件控制高压模块和储能电容之间充放电的方法, 设计了脉冲激光二极管驱动电路, 对驱动电流特性进行了理论分析和实验验证, 取得了不同电容和高压条件下的电流脉宽和峰值数据, 分析了具体变化关系, 并以此进行了光谱和功率-电流特性测试。结果表明, 影响驱动电流脉宽和峰值电流的关键因素是电容大小和充电高压, 脉冲激光二极管驱动电流峰值在0A～40A、脉宽20ns～100ns时可控调节, 脉冲激光二极管最大峰值功率输出可达40W, 实现了脉冲式半导体激光器输出功率和脉冲宽度的可控调节。该设计与分析对近红外高功率脉冲激光器的可控驱动设计具有一定的实用参考意义。

针对目前直流转直流 (DC-DC)变换器系统建模方法受限于实际电路的局限性，提出了一种新型的Cadence系统建模方法。利用 Cadence工具及其理想元器件，建立脉宽调制 (PWM)峰值电流型buck DC-DC的系统模型。为验证模型的性能，在旺宏0.5 μm BCD工艺条件下，用电路结构替换理想模型，得到电路系统，并将其与系统模型的仿真结果进行对比。仿真结果表明，以该系统模型为指导设计的buck DC-DC芯片在340 kHz工作频率下具有宽输出电压范围，并能提供 2 A的大负载电流，从而验证了该设计方法的可行性。

依据无狭缝光栅摄谱仪在青海获得的云对地闪电回击光谱信息, 结合空气等离子体传输理论, 用四种不同方法计算了同一闪电放电通道的电导率。 结果表明: 各种方法所得闪电核心通道的电导率数量级均为104 S·m-1; 且同一通道内的电导率随通道高度的增加有减小的趋势; 通道内电子与一次、 二次电离离子的碰撞以及它们各自的碰撞对通道电导率的贡献不可忽略; 用碰撞积分的方法计算闪电核心通道的电导率结果更为合理。 在通道电导率的基础上估算了回击通道的放电电流, 与辐射峰值电场实验资料所得的相应峰值电流相比, 其结果在合理的范围内, 并进一步探讨了温度与电流放电特性的相关性, 为研究闪电放电电流提供了一条可行的途径。

介绍了电源驱动电路在峰值电流控制模式下的工作原理，分析了占空比D>50%时驱动电路产生振荡和不稳定的原因，从理论上论述了电感电流的斜率，占空比与系统稳定性之间的关系，运用斜坡补偿的方法实现电源驱动电路在峰值电流控制模式下的稳定，给出了斜坡补偿的基本原理，设计步骤以及补偿电路，最后给出以UC3842为控制芯片的反激式变化器斜坡补偿电路设计实例。仿真与实验结果表明，斜坡补偿电路能够实现峰值电流控制开关电源在占空比D>50%时稳定工作，保证了系统的稳定性和抗干扰能力。

利用通用电路模型程序Pspice, 建立了包含60级感应腔串联的单路直线型脉冲变压器(LTD)电路模型, 次级传输线采用去离子水绝缘,计算分析了感应腔触发时序对LTD输出参数的影响。结果表明, 控制触发时序能够显著改变LTD型驱动源的输出参数。当控制触发时序使得各级感应腔内的开关在闭合前承受一定过电压时, LTD输出电流比单级感应腔同等条件下的输出电流具有更短前沿和更高幅值。假定LTD开关过压击穿电压为400 kV, 通过触发时序的优化可提高LTD装置输出性能：前沿从56.5 ns减少至12.5 ns, 峰值从1 018 kA提高至1 340 kA。

采用粒子模拟和蒙特卡罗相结合的方法,应用静电求解模型,对赝火花开关初始放电过程进行了模拟。赝火花开关初始放电过程主要由汤森放电过程、等离子体形成、空心阴极效应和场致发射引发主放电组成;等离子体形成和空心阴极效应对赝火花开关的发展导通具有至关重要的作用。改变赝火花开关工作参数,如气压、电极孔径、阳极电压和阴极腔中初始粒子密度,研究其对赝火花开关电子峰值电流形成时间的影响。结果表明:随着气压、电极孔径、阳极电压和初始粒子密度的增大,赝火花开关电子峰值电流形成时间减小。