摘要：针对新能源发电系统对隔离DC-DC变换器宽电压范围的需求,提出一种基于电感复用的宽范围准谐振型变换器。通过引入谐振技术,变换器在合理的参数设计下可以实现一次侧开关管零电压开关(zero voltage switching,ZVS)导通以及二次侧二极管零电流开关(zero current switching,ZCS)关断,解决了传统倍流整流变换器ZVS实现和占空比丢失相矛盾的问题;采用电感复用的思想,无须将变压器的励磁电感设计得过小,即可实现宽范围调压,在较窄的开关频率范围内有效提升了电压增益范围;相较于全波整流,优化了变压器的绕组利用率。结合变换器的工作特性,分析推导了所提出变换器的软开关条件和电压增益,继而给出了谐振参数设计方法;最后通过一台800W样机的实验验证了变换器拓扑的可行性与理论分析的正确性。

摘要：针对现有对称型LCL谐振结构引起电磁感应式无线电能传输(ICPT)系统逆变器功率管非零电流关断问题,提出了一种LCCL谐振结构基波电流补偿高次谐波电流的方法。摒弃了传统对称型LCL谐振结构保持输入、输出阻抗呈现纯电阻特性的思路,通过采用基波无功电流的超前输入电压相位来补偿高次谐波电流落后输入电压相位的方法,提出了一种四阶LCCL谐振结构参数设计方法。所提出的方法可以实现ICPT系统逆变环节的零电流关断。针对所提出的LCCL谐振结构参数设计约束条件较多、设计过程较为困难的问题,提出了非线性规划求解LCCL谐振结构参数方法。对所提出的方法进行了仿真与实验分析。仿真和实验表明,采用所提LCCL谐振结构参数设计方法,在ICPT系统逆变器关断瞬间,功率管进入反并联二极管续流状态,通过功率管的电流瞬时值为0,实现了ICPT系统逆变模块的零电流关断。

摘要：为了实现以频率输出为信号的气象温度测量,提出了一种基于双层悬臂梁的谐振式微温度传感器。基于双悬臂梁不同材料热膨胀系数的差异会导致悬臂梁谐振频率偏移的原理,采用压电方式同时实现悬臂梁的驱动及其谐振频率的检测,从而实现温度的测量。根据硅基传感器的正面腐蚀工艺,设计了谐振悬臂梁的双层结构,采用有限元方法分析了悬臂梁的谐振模态、可利用的振型及其温度与各模态谐振频率的关系,并利用多普勒振动系统对悬臂梁的谐振特性进行了研究。实验发现悬臂梁的二阶弯曲振型Q值相对于其它振型是最大的,其Q值约为150;高阶振型特别是二阶弯曲振型适合用于以ZnO为压电材料的温度传感器的频率检测,并且具有相对较高的灵敏度(约为20Hz/℃)和频率温度系数(1.9×10-4/℃)。结果表明,微型温度传感器能够满足气象温度检测的要求,并具有抗干扰能力强、灵敏度高、信号传输接口简单等优点。

摘要：基于力学振动原理,导出谐振器振动的微分方程,讨论了振梁型加速度计的设计原理.提取谐振加速度计的特征参量,进行结构尺寸优化设计和非线性误差分析.依据石英晶体压电效应原理,对相关激励方式进行研究和合理切型选择与电极设置.应用有限元法进行工作模态和力频特性等方面的仿真与分析.理论计算的力频系数和软件仿真相差小于4%,证明了理论模型的正确性.

摘要：将三电平技术和LLC谐振变换器结合起来,提出三电平LLC谐振变换器。根据等效电路模型推导出该变换器输入输出电压的增益与开关频率、负载之间的关系,揭示其开路和短路特性.为该变换器的空载工作和短路保护的设计提供了理论基础。提供了该变换器两个死区时间的设计方法,从而保证了开关电压应力限制在输入电压的一半,同时满足每个开关零电压关断的实现条件。谐振参数可用推荐的方法依照变比n、谐振电容Cs、谐振电感Ls、谐振电感Lm的次序来设计。最后根据所提供的设计方法设计了一个540 W样机,性能和结果满足要求,效率达94.7％。

摘要：潜电路是由于设计时考虑不周,在正常的电子线路中由分布参数、器件非线性状态等诸多因素构成的潜藏于正常设计通道之外的通路。潜电路的隐蔽性很强,并不是在电子系统每次运行都发生作用,而是在某种特定条件下才形成。本文首先对升压、反相谐振开关电容变换器中存在的潜电路进行分析和验证,并与降压谐振开关电容器中的潜电路进行比较,探讨它们出现潜电路时的异同,由此总结潜电路发生的一般规律。本文同时推导出升压、反相变换器在潜电路发生时的参数关系,为预防谐振开关电容变换器潜电路发生提供设计依据。

摘要：为了突破条件限制检测微弱声发射信号,常用检测传导杆,但信号有衰减。首次提出了采用共振理论设计声发射检测传导杆的方法,设计研制了不同材料、不同谐振长度的谐振传导杆;断铅模拟声发射信号的试验表明,谐振传导杆对声发射信号具有幅值放大和带通滤波功能,其效果与传导杆的材料和结构尺寸有关。

摘要：为降低硬开关整流器开关损耗、提高效率,提出一种谐振直流环节电流型软开关整流器的拓扑结构,其辅助谐振电路与直流母线并联,无辅助器件串联在直流母线上。通过辅助电路的谐振使直流母线电流从整流器桥臂换流到辅助电路的支路上,当流过整流器桥臂上的电流为0时,整流器桥臂上的主开关可以实现零电流开关,同时辅助开关也实现了软开关。依据不同工作模式的电路图,分析电路各个工作模式的工作过程,完成一个工作周期的相平面分析,讨论电路设计规则以及辅助电路损耗与谐振参数之间的关系。实验证明整流器的开关器件完成了软切换。因此,该新型谐振直流环节电流型软开关整流器能处于高效率运行。

摘要：提出一种谐振软开关耦合电感高增益DC-DC变换器,通过引入辅助网络,将Boost变换器的输出二极管替换为开关管,实现全部开关管的零电压导通(ZVS)和二极管的零电流关断(ZCS),并降低开关管的开关损耗,消除二极管的反向恢复问题。同时,变换器输出端为三个输出单元串联,提高变换器的电压增益,避免变换器工作于极限占空比,在实现高升压增益的同时降低开关管电压应力。因此可选取低电压等级、低导通电阻的MOSFET,以提高变换器效率。倍压电容与耦合电感的漏感谐振,可减小开关管关断时刻电流,降低开关损耗,进一步提高变换器效率。研究变换器的工作原理和工作特性,分析开关管ZVS条件。设计制作一台160W的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。

摘要：为实现磁耦合谐振式无线电能传输系统最大化功率传输,提升整机效率,提出了一种基于LCC三阶补偿网络结构的保持发射端线圈电流恒定的方法,此方法不受接收端反射阻抗影响,实现了电磁感应式无线电能传输(ICPT)系统发射端与接收端解耦设计。同时,提出了LCC补偿网络的数学模型及其参数设计方法。在不增加元件的情况下,采用LCC网络的输入基波电流补偿LCC网络的输入高次谐波电流的方法,在功率管关断瞬间,降低通过功率管的电流瞬时值,实现了高频逆变器的零电流关断,减小了功率管的开关损耗和开关应力,提高了ICPT系统的整体效率。最后,对所提方法进行了仿真分析和实验验证。仿真和实验结果验证了所提模型和参数设计方法的正确性和可行性。