寄生电容对串联谐振电容器充电电源特性的影响

软开关串联谐振电容器拓扑因其在较宽的电压范围内具有平均充电电流恒定和抗短路能力强的特点而用于对高压电容器充电。但开关频率固定的串联谐振充电电源的恒流特性因直流母线电压的波动和高压变压器以及整流单元的分布电容的影响，其充电电流并不是恒流。该文分析了理想和实际的串联谐振充电电源的充电电流特性。提出了采用图表法对串联谐振电源进行参数设计和调试，克服了以往高压脉冲电源设计和调试时的盲目性，具有重要的工程实用价值。     

串联谐振逆变器中谐振极的应用和设计方法

提出了在串联谐振逆变器中的谐振极的一种设计方法及其实验结果。谐振极电容对串联谐振感应加热电源的影响可用一个实际电流源的方程式表示。利用该方程式及其改进形式,可以很容易地选择合适容量的电容器,并决定相应的最小触发角。实验结果表明,一个合适的谐振极电容,可以减小开关损耗,该设计方法适合于为串联谐振逆变器设计谐振极电容 。     

串联谐振CCPS电路结构研究

分析了高压串联谐振电容器充电电源(CCPS)中升压整流单元的等效电路,从而将实际的串联谐振CCPS等效成一个串并联谐振CCPS,有助于对串联谐振CCPS充电特性进行分析和设备调试.     

LC串联谐振和LCC串并联谐振在高压脉冲电容充电电源中的应用比较

为得到更适合高压脉冲电容充电电源的电路拓扑,对LC串联谐振和LCC串并联谐振充电电源的应用电路特性进行了比较。利用Matlab分别对LC串联谐振和LCC串并联谐振脉冲电容充电电路进行了仿真分析,通过3kW电源样机对600μF/15kV负载电容进行了充电实验,给出了LCC串并联谐振实验波形,与仿真结果一致。实验结果说明实际LC串联谐振电路由于分布电容的影响变为LCC串并联谐振,并根据附加并联电容对电路分布电容的大小进行了间接测量,LCC串并联谐振所需供电电源功率较小、电流峰值较低、充电精度较高,因而更具优越性。     

移相串联谐振高压电容器充电电源谐振参数设计方法及其电流控制策略

针对基于移相串联谐振全桥变换器(PS-SRC)的高压电容器充电电源,提出了谐振参数设计方法和充电电流模糊控制的策略。为了克服串联谐振高压电容器充电电源工作在欠谐振电流断续模式的缺点,通过移相控制使其工作在过谐振电流连续模式下。分析了PS-SRC三种工作模式的特点,推导了其边界条件,基于数值求解方法,对适用于高压电容器充电的工作模式进行了深入的分析,并根据高压电容器充电电源的应用要求,提出了谐振参数设计方法。针对PS-SRC精确数学模型难以推导的情况,提出了采用模糊控制的充电电流控制方案,给出了主要设计方法。最后,通过实验验证了谐振参数设计方法的正确性以及模糊控制实现恒流充电的可行性。     

新书推荐

<正>《串联谐振型逆变电源的节能设计方法与调试》作者:李澍信等主编机械工业出版社ISBN:978-7-111-53561-4定价:59.00元本书全面系统地阐述了全桥和半桥串联谐振型中频电源的工作原理和设计方法,及设备调试目标和基本步骤,还介绍了漏炉保护装置、大型中频变压器等器件的设计与制作。本书重点是半桥串联谐振型中频电源。书中推荐了利用李澍     

高频准谐振零电流开关电源

本文研究了串联谐振、并联负载的准谐振零电流开关电源。文中首先讨论了电源的工作原理，电路结构，参数设计；并用ＰＳＰＩＣＥ软件包对电源进行了计算机仿真分析；最后给出了电源的电气实验波形。     

基于SG3525的串联谐振式脉冲高压电源的研制

介绍了一种基于SG3525为控制核心的串联谐振式高压电源的新型设计方法。该电源功率主电路采用串联谐振式全桥逆变电路。通过实验表明,该电源具有效率高,稳定性好,电压纹波小等优点,主要用于高压除尘,工业脱硫脱硝等方面。     

磁耦合谐振式无线电能传输系统谐振方式分析

磁耦合谐振式无线电能传输系统在实际设计中具有传输效率高,结构简单,实用性强等特点。从等效电路的角度研究了单发射-单接收谐振模式中串联-串联式、串联-并联式、并联-串联式和并联-并联式4种谐振模型下系统传输效率。经过数值仿真,得出了每种谐振模型下系统传输效率和输出功率与系统振荡频率、传输距离及带负载能力之间的变化关系,发现每种谐振模型各有其适用工况,总结出了在设计中如何根据实际情况选择适当的谐振方式来达到最佳的传输效果:当所设计的系统供电对象为小负载且仅需较小的传输距离时,采用串联-串联谐振模型能够达到较好的传输效果;当需要具有较远的传输距离和较强的带负载能力时,应采用串联-并联谐振模型;当无法实现较高的系统谐振频率时,应采用并联-并联谐振模型。最后根据4种谐振模型,实际设计制作了4套磁耦合谐振式无线电能传输系统,验证了上述分析的正确性。     

关于500kV东明开关站启动调试期间发生电压谐振的分析

文章通过实际计算和理论分析，证明了在东明开关站启动调试过程中出现的过电压现象是由系统参数设置不当而发生串联电压谐振引起的，就定义谐振电压比这一概念，讨论了同杆并架线路中串联电压谐振的发生条件，以及谐振电压比在谐振点附近的频率变化特性。     

基于全桥LLC-SRC的隔离升压型直流变压器

摘要:LLC串联谐振变换器(LLC-SRC)是广泛应用的三元件谐振变换器,由于其初、次级都很容易实现软开关,是目前公认的适合中、小功率应用的高效率、高密度和低成本的DC/DC拓扑.提出了基于LLC-SRC的隔离升压型直流变压器方案,并给出了具体设计方法.设计了一台300 W实验样机,结果显示,基于LLC-SRC的隔离升...     

基于频率跟踪控制的串联谐振变换器研究

在石油钻井随钻仪器的供电系统中,常采用泥浆发电机供电。由于电机的转子和定子在结构上是分离的,所以转子侧的直流电不能直接给定子侧的随钻仪器供电,于是引入了一个具有可分离变压器的串联谐振全桥变换器来实现功率耦合。分析了串联谐振全桥变换器的特性,针对井下高温环境,谐振参数随温度变化较大,引入了谐振频率跟踪控制,使变换器始终工作于谐振频率处,保证电机转子与定子侧的最大功率耦合。给出了控制环路的设计,实验证明,频率跟踪控制能很好地跟踪谐振频率,实现最大功率耦合。     

一种新型高频感应加热用驱动、保护电路

本文研究了一种电压型高频感应加热电源用MOSFET驱动电路，它结合IXDD414CI驱动芯片进行设计，结构简单、工作频率高、成本低、易实现、可靠性好、抗干扰能力强。可用于400kHz／10kW的MOSFET感应加热逆变电源中。实验结果证明，电路驱动波形良好，能保证功率MOSFET安全、可靠地运行。     

串联谐振型短路限流器对次同步谐振影响的研究

介绍了串联谐振型短路限流器的结构、原理以及次同步谐振的机理。以广东电网2015年丰大、丰小、枯大3种运行方式的规划数据作为研究对象,采用状态空间分析法分析了在典型电厂电力送出线路上加装串联谐振型短路限流器对发电机组次同步谐振特性的影响,计算系统次同步频率范围内的特征值,并以此分析系统的稳定性。结果表明,串联谐振型短路限流器会引发系统次同步谐振,在工程应用中应重点关注该问题。     

高压变压器寄生电容对串联谐振变换器特性的影响

高压串联谐振变换器广泛应用于电容器充电、静电除尘等系统中。然而,高压变压器寄生电容的存在,使得客观上并不存在理想的高压串联谐振变换器。定量分析了高压高频变压器的寄生电容对工作于断续谐振电流模式(discontinuous current mode,DCM)的串联谐振变换器特性的影响,这些特性包括临界断续谐振频率、归一化输出电流和软开关。当考虑高压变压器寄生电容后,串联谐振变换器实际上已经演变为LCC串并联谐振变换器。通过对DCMLCC谐振变换器在不同工作阶段的数学分析、推导和归一化处理,得到了具有封闭形式的电路特性的表达式。通过分析发现,随着等效电压增益的增加,DCM LCC谐振变换器的正向和反向谐振过程均由两元件谐振向三元件谐振过程转变,临界断续频率升高。以图形曲线的方式给出了量化的分析结果。通过比较两类典型的控制方法可知,第二类典型控制方法具有更高的电流输出能力和能量传输效率,是一种优化的控制方法。所得分析结果可为工作于断续谐振电流模式的高压串联谐振变换器的设计提供参考,特别对电容充电和静电除尘电源具有工程应用价值。     

一种高压脉冲电源充电技术的研究

介绍一种以串联谐振变换器为充电电路的高压脉冲电源充电技术，分析了电路的工作原理，给出了电路设计时各主要参数的选择方法以及几个关键点的仿真波形。实验结果表明该电源具有体积小、精度高等特点。     

串联谐振变换器的稳态模型

谐振变换器是依靠改变开关网络的工作频率实现对输出量的控制的,因此它是一种变频控制的开关调节系统。像PWM型开关调节系统一样,这种开关调节系统也是一种强非线性、离散的病态系统,要精确的建立其数学模型并从理论上得到系统的瞬态解和稳态解是较为困难的,更不能用经典控制理论设计控制器并研究其稳定性。因为在传输能量方面,PWM型变换器是靠平均值传输能量的,而谐振型变换器是靠"基波"传输能量。所以在稳态分析时,PWM型变换器采用平均值分析法,而谐振变换器采用了基波分析法。本文详细介绍了串联谐振变换器稳态模型的建立方法。     

谐振法消除高频变压器分布电容影响的研究

在串联谐振恒流充电电源(Constant Current Power Supply,简称CCPS)中,高频变压器的分布电容会对充电电源的恒流特性产生影响。通过理论分析验证实施了一种仅加入谐振电感即可消除高频变压器分布电容对充电电源恒流特性的影响且又简单易行的方法。给出了谐振法消除高频变压器分布电容影响的理论模型,在此基础上进行了理论分析和仿真研究。实验结果表明,谐振法可以消除高频变压器分布电容对充电电源恒流特性的影响,改善充电波形,方法简单易行。     

Analysis and design of a half‐bridge LLC series resonant converter employing two transformers

This paper presents a two‐transformer LLC series resonant converter (SRC), which is derived from incorporating two identical converters. The proposed converter allows a low‐profile power supply design for liquid crystal display (LCD) TVs and servers. The presented converter can equally share the total load current between two transformers and the output rectifier modules. Therefore, the heat problem can be effectively relieved. The steady‐state analysis and design of this new two‐transformer LLC SRC are described. The experimental results are recorded for a prototype converter with an output voltage of 12thinspaceV, an output power of 300 W, and a resonant frequency of 74 kHz. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.