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串聯(lián)諧振電源的研究現(xiàn)狀

發(fā)布日期：2020-06-30　點(diǎn)擊：3312次

  隨著工業(yè)的發(fā)展，脈沖功率應(yīng)用范圍越來越廣，對以高壓電容器作為儲能單元的脈沖功率系統(tǒng)來說，充電電源決定了電壓的穩(wěn)定度和重復(fù)頻率。串聯(lián)諧振充電電源具有損耗小，抗短路能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，非常適合給高壓脈沖電容器充電。

串聯(lián)諧振電源的研究現(xiàn)狀

  最早的充電電源采用恒壓直流充電方式,工作的效率根本跟不上設(shè)計的要求,為了達(dá)到快速充電又發(fā)展了工頻諧振,實(shí)現(xiàn)了恒流充電,使電容的電壓線性上升,但是電流的自我調(diào)節(jié)能力又太差了,隨著負(fù)載的變化而變化,工頻狀態(tài)下電感和變壓器的體積均較大,共模干擾非常嚴(yán)重,達(dá)不到電壓精確度的要求,而且不方便攜帶.隨后出現(xiàn)了以逆變器為主的電路,雖然重量下降了,體積也減小了,但由于開關(guān)元件主要采用的是晶閘管,開關(guān)頻率最大在10Khz附近,晶閘管的觸發(fā)電路也是非常復(fù)雜的.隨著電子開關(guān)器件的發(fā)展出現(xiàn)了高開關(guān)頻率,低導(dǎo)通壓降的MOSFET,在充電電源中得到了廣泛應(yīng)用.可見電源正向高頻化發(fā)展.

  目前,國內(nèi)外許多專家和廠商在不斷地進(jìn)行串聯(lián)諧振充電裝置的研究,其研究主要集中在以下幾個方面:

  (1)  串聯(lián)諧振等效電路的研究

  串聯(lián)諧振在不同的諧振周期,等效電路是不一樣的,分析時把一個開關(guān)周期分為六種模態(tài),按照電壓電流計算公式,得出諧振參數(shù)的值,但是這是在理想條件下得出的計算公式,僅僅減小了變壓器漏感對電路的影響,因有高頻變壓器和整流硅堆的介入 ,分布電容的影響就不得不考慮,實(shí)際上已經(jīng)變?yōu)榇⒙?lián)諧振電路,所以在設(shè)計高頻變壓器時應(yīng)盡量減小其分布電容.

  (2)  串聯(lián)諧振變換器中電感器的設(shè)計

  串聯(lián)諧振變換器中的電感器是一高頻元件,設(shè)計時大多采用鐵氧體磁芯,最常用的是EE型磁芯,這種方法雖然也可以達(dá)到電源的要求,但諧振時磁通密度不斷升高,很容易造成磁芯的飽和,從減輕重量方面來說,不利于電源的輕量化.