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              串聯諧振為什么輸入電壓不能太大?
              2021-09-18

              試驗電源的頻率固定為50HZ,采用便攜式自耦調節器調節輸入電壓,由于調壓器的容量并不大嗎,因此要求被試品的容量不能太大,且試驗電壓波形稍有畸變。


              諧振頻率怎么測量


              這種等效模型稱作APR(All-Primary-Referred),即所有參數都等效于一次側,該模型滿足FHA分析。通過選擇n可以得到APR模型:


              準則1:轉換器設計工作在正常輸入電壓(nominalinputvoltage)


              在t4 ~t5時段,MOSFETQ2開通,流過一個很大的直通電流,該電流由MOSFETQ1體二極管的反向恢復電流 產生。這不是偶然的直通,因為高、低端MOSFET正常施加了門極信號;有如直通電流一樣,它會影響到該開 關電源。這會形成很高的反向恢復dv/dt,時常會擊穿MOSFETQ2。這樣就會導致MOSFET失效,當使用的 MOSFET體二極管的反向恢復特性較差時,這種失效機理會更加嚴重。


              電路諧振


              在電路原理圖設計時,就應充分考慮一般元器件和功率器件的放置,主要應該注意以下五點:(1)控制芯片無用端要通過相應的匹配電阻接電源或接地集成電路上接地或接電源端都要接,不要懸空;(2)繼電器需要匹配上高頻電容;(3)每個集成電路需配一個去耦電容;(4)降低負載電容,以使靠近輸出端的集電極開路驅動器便于上拉,電阻值盡量大;(5)看門狗電路上不要使用可編程器件。


              串聯諧振


              給出了可能出現潛在器件失效的工作模式。在t0~t1時 段,諧振電感電流Ir變為正。由于MOSFETQ1處于導通狀態,諧振電感電流流過MOSFETQ1溝道。當Ir開始上 升時,次級二極管D1導通。因此,式3給出了諧振電感電流Ir的上升斜率。因為啟動時vc(t)和vo(t)為零,所有的 輸入電壓都施加到諧振電感Lr的兩端。這使得諧振電流劇增。


              在電阻、電感及電容所組成的串聯電路內,當容抗XC與感抗XL相等時,即XC=XL,電路中的電壓U與電流I的相位相同,電路呈現純電阻性,這種現象叫串聯諧振。當電路發生串聯諧振時電路中總阻抗最小,電流將達到最大值。


              成反比,在高頻范圍內,頻率變化時,tanδ和電介質的相對介電系數。的變化很小,所以擊穿電壓與施加電壓的頻率f的平方根成反比,實驗結果也證實了這一點。


              電磁干擾可以通過時域和頻域進行表示,大部分干擾信號都是時變的,為討論和分析方便,都采用頻域分析方法為宜。典型的信號表示方式有正弦、非正弦、周期性、非周期性和脈沖等,它們都是通過空間輻射和通過導線傳導的。工程中對非周期信號和脈沖信號運用較多,將干擾信號用f(t)表示,非周期性信號傅立葉積分為


              電容的ESR和ESL是由電容的結構和所用的介質決定的,而不是電容量。通過使用更大容量的電容并不能提高抑制高頻干擾的能力,同類型的電容,在低于Fr的頻率下,大容量的比小容量的阻抗小,但如果頻率高于Fr,ESL決定了兩者的阻抗不會有什么區別。


              其中存在兩個電容,分別為POWERMOSFET的等效漏源極電容(輸出電容)Coss和諧振腔阻抗雜散(stray)電容Cstray,因此節點N處的總電容Czvs為


              限制最小工作頻率只有在最小工作頻率歸一化后大于1才有效果。所以,考慮到輸出端過載和短路的情況,轉換器的工組哦頻率必須大于諧振頻率fr,以降低功率吞吐量(powerthroughout)。


              在電感和電容并聯的電路中,當電容的大小恰恰使電路中的電壓與電流同相位,即電源電能全部為電阻消耗,成為電阻電路時,叫作并聯諧振。


              其中Rout為負載阻抗,該阻抗折算到變壓器原邊的反射阻抗Rac為


              在傳統的開關電源中,通常采用磁性元件實現濾波,能量儲存和傳輸。開關器件的工作頻率越高,磁性元件的尺寸就可以越小,電源裝置的小型化、輕量化和低成本化就越容易實現。但是,開關頻率提高會相應的提升開關器件的開關損耗,因此軟開關技術應運而生。


              在物理模型中,問題無法在數學上得到解決:因為含有5個未知量LL1,Lμ,nt,LL2a,LL2b;而APR模型中只有3個參數:Lr,Lm,n。


              發生諧振會怎么樣


              為此,在元器件選擇、電路板設計和接口設計等各個環節就應充分考慮電磁兼容性,使驅動模塊工作在正常狀態而不影響其他設備。


              在pcb設計時,盡量不要使用單面板,同時,模擬電路和數字電路要分開布局;中、高速電路也應分開布局;接地線要明確,不能所有接地都共用;pcb走線上需串接電阻,以降低控制信號線上下沿的跳變速率;處理器或發熱器件需通過導熱材料與其它芯片隔離,并在處理器周圍多點射頻接地。


              電抗器通常由幾節組成,通過電抗器的各種組合方式可以進行不同電壓等級的交流耐壓試驗。調感式串聯諧振耐壓試驗裝置的主要特點:


              在超低頻系統中,所需功率非常低。理論上講,與50Hz系統相比0。1Hz系統要小500倍,所以設備體積小、質量輕,成本接近直流測試系統。0。1Hz超低頻試驗能有效地檢驗橡塑電纜、發電機、變壓器等設備的生產質量和安裝質量,考核發電機、變壓器的主絕緣、電纜終端頭和中間接頭的絕緣強度,較靈敏地發現機械損傷等明顯缺陷。


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