针对直流变换器（DC/DC）中变压器绕组之间的高压绝缘问题，提出采用高压电缆作为同轴变压器绕组的绝缘方法和该种同轴变压器的优化设计方法.考虑直流风电场的实际情况，对应用于模块化隔离型DC/DC变换器的中频同轴变压器进行设计，对变压器的结构和参数优化进行研究，得出变压器优化设计的最优解.在仿真实验中，利用Ansys软件进行变压器的温度场仿真.以额定容量250 kV·A的中频同轴变压器为例，进行优化设计.结果表明：变压器体积为0.022 3 m³，重量为47.11 kg，变压器满载时的最高温度为98.5℃，励磁电感和泄漏电感值均满足设计要求，验证了同轴变压器设计方法的有效性和可行性.

为了得到适合高输入电压、宽增益范围应用的优选拓扑，从混合调制方法的角度对4种常见的半桥三电平LLC拓扑进行分析和对比.混合调制策略可以在不改变谐振腔参数、不增加额外元器件的前提下，使LLC谐振变换器的增益范围加倍.使用穷举法分析各三电平结构所有可能的具有零电压开关特性的调制方法，按照调制自由度和直流增益的不同分为高增益频率调制、低增益频率调制和脉冲宽度调制3大类.对比从元件的数量与应力、自动均压能力和对调制方法的兼容性3个方面进行展开，结果表明，桥臂串联型全桥拓扑具有最优的综合性能.实验结果验证理论分析的正确性.

为了实现机器主动感知人体的生理状态、情感和行为等人体状态信息、实现机器对人体的行为和环境的有效干预，提出以机器感知人体为核心的新概念，与现有的环境智能概念进行对比；基于新概念详细分析"感知城市"的核心、关键组成等要素，提出信息与信息采集设备之间所具有的耦合关系；构建以机器主动感知人体、环境自主适应人体为核心的"感知城市"平台，与IBM提出的"感知城市"平台进行对比；以"椅子"为例，具体阐述在"感知城市"中如何实现机器主动感知人体、如何在感知人体状态信息后实现环境的自主调节.与现有的环境智能和感知城市对比，结果表明，所提出的概念和平台，可以实现机器的主动感知和有效干预.

为了减小无片外电容低压差线性稳压器（LDO）的功耗并提高稳定性，提出带有阻抗衰减缓冲器的LDO.该LDO主环路采用三级运放结构，具有动态偏置并联反馈结构和摆率增强电路的缓冲器作为中间级，驱动PMOS功率管.使用嵌套密勒补偿方式（NMC），将低频主极点放置在第一级输出，将缓冲器输出极点和LDO输出极点作为次极点构成极点-极点追踪，达到无片外电容LDO稳定性和瞬态响应的要求.芯片采用GSMC公司的130 nm CMOC工艺模型设计并经流片测试.测试结果表明：在1.6~4 V输入电压下，输出1.5 V电压，最大输出电流为1.5 mA时静态电流小于881 nA.测试结果验证了设计要求.

针对双向可控硅（DDSCR）器件的静电放电（ESD）鲁棒性，提出在N阱中加入N+注入区（DDSCR_N+）和在N阱中加入P+注入区（DDSCR_P+）2种改进型DDSCR结构，采用华润上华0.5 μm Bipolar-CMOS-DMOS（BCD）工艺，分别制备传统DDSCR结构以及2种改进型DDSCR结构，通过半导体工艺及器件模拟工具（TCAD）进行仿真，分析不同结构的电流密度和ESD鲁棒性差异；流片后通过传输线脉冲测试（TLP）方法测试不同结构ESD防护器件特性.仿真和测试结果表明，改进型DDSCR_N+结构在具有和传统DDSCR器件的相同的触发和维持电压前提下，二次击穿电流比传统的DDSCR结构提高了160%，ESD鲁棒性更强，适用范围更广.