基于临界模态的DCM-LCC谐振变换器 的归一化分析与设计

为了研究电感电流断续模态(DCM)下LCC串并联谐振变换器的增益特性,通过谐振回路增益和串并联谐振电容比两个参数,建立了不同工作模态下LCC谐振回路的归一化模型。通过引入能量守恒原理及临界电流模态(CRM),推导了一种基于临界模态的归一化谐振元件参数设计模型。该模型准确简单,简化了谐振参数的设计。根据推导结果得到不同工作模态下的LCC谐振回路的频率-增益特性曲线,便于对谐振回路的输出特性进行预判。最后以一台额定输出6 kW/6 kV的高压电源样机为例,详细给出了参数设计过程并进行实验验证,实验结果验证了所建立的谐振元件的归一化设计模型的准确性。谐振回路的增益特性曲线的计算、仿真及实验结果对应良好,证明了所述的谐振回路的频率-增益特性曲线的有效性。     

电流型LCC谐振变换器EDM电源的研究

电火花加工(EDM)是一个复杂的过程,加工过程要在击穿延迟、火花放电、消电离三种状态间快速变换,因此对EDM电源设计的要求比较高。LCC谐振变换器综合了串、并联谐振变换器的特点,当开关频率大于谐振频率时,表现出恒流源特性,适合于类似 EDM电源负载多变和加工电流恒定的要求。本文分析了LCC谐振变换器的工作原理,在仿真基础上设计了一台峰值电流为20A的 EDM电源原理样机,仿真和实验结果验证了LCC谐振变换器加工电流具有很好的动态特性及电流恒定特性,验证了参数设计的正确性。     

一种改进的LLC变换器谐振网络参数设计方法

对于LLC谐振式直流变换器,提出一种基波分析法结合时域仿真的改进型谐振网络参数设计方法。在LLC谐振式变换器的设计中,谐振网络参数的设计对于变换器的性能具有重要影响。该文在采用基波分析法对LLC谐振式直流变换器的电压增益特性、零电压开通(zero voltage switching,ZVS)条件、器件应力和谐振网络传输效率进行详细分析的基础上,指出基波近似分析方法不能准确反映谐振变换器电压增益特性的缺点,并提出一种基波分析法结合时域仿真的改进型谐振网络参数设计方法,给出其设计过程。基于所提出的方法设计的参数建立一台220 W的样机,实验结果证实了所提出改进型设计方法的正确性和可行性。     

牵引供电方案设计中谐波谐振问题研究

为了评估牵引供电系统的谐波谐振特性,从牵引供电系统设计角度出发,建立牵引供电系统谐波特性仿真模型和牵引负荷谐波发射模型。研究牵引供电方案中外部电源系统短路容量大小和馈线电缆长度变化对牵引供电系统谐振特性的影响规律。在供电方案综合评判中引入谐波谐振特性分析,研究牵引供电方案与牵引负荷谐波特性匹配问题及其对供电质量的影响。研究结果表明,牵引供电设计参数的变化对谐波谐振特性影响显著,通过优化牵引供电方案可以减少甚至避免发生谐波谐振。     

无极灯电子镇流器的频域分析与设计

对电感双磁环耦合无极灯的电路模型进行了研究,分析了无极灯电子镇流器的等效简化电路。基于简化电路,详细探讨了无极灯电子镇流器谐振环的频域特性,以及基于频域特性的谐振环设计思想。并比较了有极灯和无极灯电子镇流器在主要频域特性之间的差别和内在联系,给出了一种能有效地应用于无极灯电子镇流器的频域分析和设计的思路,即指定死区电角度和谐振电流相位角、反推谐振环参数。     

多元件谐振功率变换器的分析

本文以级联式Lc电压输出谐振功率变换器为分析对象,介绍了一种改进的基波分析法,该方法能相对准确地预测出谐振变换器的稳态运行特性,并能利用这些特性对所需要的谐振变换器进行研究和设计。     

高频谐振型直流变压器模块设计与研究

此处针对电力电子变压器(PET)中核心直流变换环节,提出了使用LLC串联谐振变换器作为高压大功率的高频谐振型直流变压器的基本模块,并详细分析了各项设计原则,以实现高功率密度条件下高效稳定地直流功率变换。分析了该高频谐振型直流变压器工作原理及稳态增益的频谱特性。通过简化等效电路推导出了该直流变压器谐振轨迹特性,以指导谐振电容的设计。详细分析和推导了高频变压器的磁芯损耗和绕组损耗及变换器开关损耗的计算方法,并研究了影响直流变压器模块效率的各项因素。最后,研制了一台实验型高频谐振型直流变压器,通过实验结果验证了大功率高频谐振型直流变压器模块设计理论的可行性与正确性。     

自持移相LCC谐振变换器稳态分析及参数设计

采用单电容滤波器的自持移相LCC谐振变换器能够在全负载范围内实现软开关,但非线性特性显著,增加了分析与设计难度。基于改进基波近似法将高频变压器、副边整流器及输出滤波电容作为一个整体等效为一个复数阻抗的形式,建立了自持移相LCC谐振变换器的等效电路模型。分析了电压增益、谐振电流峰值、软开关区域等稳态特性。指出了输入阻抗角、副边整流关断角和谐振电容比等关键电路参数对变换器稳态特性的影响以及设计原则,并提出一种限定输入阻抗角的参数设计方法。实验结果验证了理论分析及参数设计的正确性。     

等离子体气动激励系统的谐振特性实验研究

为了揭示等离子体流动控制动力学过程中电参数的演化机制,进行了等离子体气动激励系统谐振特性的实验研究。实验结果表明,接通小尺度等离子体气动激励器时,等离子体气动激励系统的谐振频率在等离子体电源的设计谐振频率附近;接通大尺度等离子体气动激励器时,激励系统的谐振频率变小;随着输入电压的增大,激励系统的谐振频率越来越小;大尺度激励器弯曲时,激励系统的谐振特性未发生显著变化;在工作环境来流速度<25m/s时,激励系统的谐振特性未发生显著变化。     

考虑分布电容的高压直流电源谐振参数设计

寄生参数参与谐振使得谐振型高压直流电源参数设计困难,为了简化设计,详细讨论了考虑寄生参数的谐振型高压直流电源工作特性,提出了直接采用变压器分布电容作为并联谐振电容的设计思路,建立了基于基波分析法的简单实用的R-C等效负载模型.仿真证明了该模型在较大的频率范围内具有很好的精度,在此模型的基础上提出了设计电路谐振参数与工作频率的图表法,根据该方法设计了直接利用寄生参数作为谐振参数的80 kV/80 kW的高压直流电源.实验证明利用该方法能够达到较好的设计效果.     

无极灯用LCCL谐振变换器特性分析与研究

提出一种适合于无极灯负载特性的LCCL谐振变换器。针对该变换器和无极灯负载,推导出负载变化时谐振回路固有谐振频率表达式,得到不同负载和谐振参数下谐振回路电压增益特性、稳态时最大功率输出条件以及开关管实现零电压开关(ZVS)的临界条件,分析了谐振回路中各参数变化对谐振电路特性和开关管ZVS的影响,在此基础上提出了一种兼顾最大输出功率和开关管ZVS限定条件的谐振参数设计方案。该设计方案保证当电路固有谐振频率发生一定改变时,开关管依然可以实现ZVS,有效地减少了开关损耗。最后设计了一台85W的原理样机,实验结果验证了所提方案是可行的。     

基于L6599的串并联谐振变换器设计与实现

LLC型串并联谐振变换器具有较高的转换效率,根据电路直流增益特性、谐振部分阻抗特性及软开关实现条件,分析推导了主要参数设计方法。结合ST公司推出的L6599集成芯片的特点和主要功能,并给出外围控制电路设计。最后设计完成样机一台,测试结果和实验数据证明了设计的可行性。     

UHF RFID标签谐振特性非接触测试方法的研究与实现

针对U H F RFID标签贴附在介质表面时,标签的谐振特性用接触式测量方法存在较大的误差问题,通过建立标签的接收功率模型,分析标签芯片获取到的能量与频率之间的关系,提出非接触式测试 U HF RFID谐振特性的方法。详细描述了利用频率和距离关系测试标签谐振特性的原理,说明了非接触式测试方法硬件测试平台的搭建方法和测试软件的编写思想,并完整地实现了该平台。实测实验证明,该测试方法和平台能有效地测试标签的谐振特性。在实际应用中,可以根据标签的谐振特性设计适合不同物体的标签。     

基于频率特性搜索的伺服系统谐振控制

提出了一种在线更新频率搜索区间的迭代算法,该算法能够准确获取伺服机械谐振系统的谐振频率、反谐振频率、谐振频率处的幅度增益和谐振频率处的谐振带宽。根据搜索得到的谐振频率特性对陷波滤波器进行设计和优化,可以改善系统性能。仿真和实验结果表明,提出的方法不仅抑制了系统的机械谐振,而且改善了系统的动态响应特性。     

串联输出谐振变换器开关特性与效率分析

分的了高于谐振频率工作的串联输出谐振变换器零电压开关特性，得出了实现零电压开关与谐振回路电流的关系。中还给出了设计实例，验证了零电压开关特性理论分析的正确性，并作了损耗计算，指出了获得高效率的途径。     

双耦合谐振回路选频特性仿真研究

双耦合谐振回路由初、次级2个LC单谐振回路经耦合器件（电感或电容）耦合形成,在无线电通信系统中广泛作为选频回路使用。在简要分析双耦合调谐回路谐振选频特性基础上,运用Multisim10.0 电路仿真设计软件,对同步调谐、参差调谐2种双耦合调谐回路的选频特性进行了仿真,并对仿真结果进行了分析、说明。运用Multisim10.0仿真软件对双耦合调谐回路进行选频性能仿真,可以省略烦琐的电路计算过程,直观展示其谐振选频特性,直接测量谐振频率点和通频带数值,对电路参数设计和工程调试实现有直接的指导作用。     

CLL谐振变换器谐振电路参数优化设计

CLL谐振变换器谐振网络电路参数的设计关系到变换器性能的好坏。基于基波近似法,并结合特征阻抗分析方法,提出一种CLL谐振变换器谐振网络电路参数优化设计方案。详细分析了CLL谐振变换器的直流增益特性、谐振网络电流有效值和谐振电容电压应力,同时采用特征阻抗分析方法给出了实现开关管软开关的限制条件。实验结果验证了所提方案的正确性。     

软开关高压开关电源设计方法研究

分析了理想和实际的串联谐振充电电源的充电电流特性,提出用图表法设计和调试串联谐振电源参数, 克服了以往高压脉冲电源设计和调试时的盲目性。仿真和实际工程应用验证了该图表法的有效性。     

LLC谐振变换器的移相控制特性分析

LLC谐振变换器并联使用时,为实现变换器之间的输出均流,通常引入移相控制。重点分析LLC谐振变换器的移相特性,首先基于LLC谐振变换器的基波模型推导移相角度与参数误差的关系,然后讨论了增益和相移特性,并与实验结果进行比较。为LLC谐振变换器并联的参数和移相控制设计提供指导。     

固定频率正弦波输出LLCC串并联谐振电路研究

针对LLCC串并联谐振电路应用于高频正弦波输出场合,详细分析了LLCC串并联谐振电路的恒流恒压及滤波特性;深入探讨了移相全桥电路拓扑的开关频率与LLCC的串并联谐振频率一致情况下的LLCC滤波特性,得到输出正弦波的THD与LLCC的参数、负载以及占空比等因素的数学关系;详细分析讨论了LLCC的参数对软开关以及滤波特性的影响,讨论了变压器寄生参数对LLCC电路的影响。给出以THD为指标的高频正弦波输出的LLCC谐振电路参数的设计步骤,最后设计实现了10 k W,40 k Hz正弦波输出的真空溅射电源并进行了实验研究和验证,为高频正弦波输出逆变器的设计提供有效的理论指导。