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一种带有升压结构的LC充电电源的设计
1
作者 杨少杰 王邦继 +1 位作者 李伟 刘庆想 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期144-149,共6页
为使LC谐振充电方案具有更高的升压范围和提高其对供电电压的适应性,采用了一种带有升压结构的电路拓扑,使得LC谐振充电方案具有升压和降压工作能力,同时采用了基于能量实时检测的控制算法,使得该方案能够根据预设参数准确充电和放电,... 为使LC谐振充电方案具有更高的升压范围和提高其对供电电压的适应性,采用了一种带有升压结构的电路拓扑,使得LC谐振充电方案具有升压和降压工作能力,同时采用了基于能量实时检测的控制算法,使得该方案能够根据预设参数准确充电和放电,增强了对供电电压波动的适应能力。初步的实验结果表明,在供电电压波动的情况下,该电源能够完成升降压的调节,且最大电压偏差小于5 V。 展开更多
关键词 LC谐振 充电电源 重复频率 脉冲功率 适应性
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某型充电电源典型故障分析及对策研究
2
作者 梁洪涛 王腾 +1 位作者 陈小雷 王陆童 《航天制造技术》 2023年第4期74-77,共4页
随着电动车辆在部队的广泛运用,车辆充电电源装备越来越广,使用次数越来越频繁,从而造成充电装备故障频发。本文主要针对某型蓄电池牵引电机车充电电源和电瓶牵引车充电电源使用需求,从偶然发生的电流表故障入手,对设计原理、功能实现... 随着电动车辆在部队的广泛运用,车辆充电电源装备越来越广,使用次数越来越频繁,从而造成充电装备故障频发。本文主要针对某型蓄电池牵引电机车充电电源和电瓶牵引车充电电源使用需求,从偶然发生的电流表故障入手,对设计原理、功能实现全面排查,最终完成改进设计,彻底解决充电电源使用中的一系列典型问题。 展开更多
关键词 充电电源 故障 改进
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寄生电容对串联谐振电容器充电电源特性的影响 被引量：65
3
作者 钟和清 徐至新 +3 位作者 邹云屏 郭良福 周丕璋 郑万国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期40-44,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 串联谐振 电容器 充电电源 电流特性 寄生电容
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串联谐振充电电源分析及设计 被引量：59
4
作者 苏建仓 王利民 +1 位作者 丁永忠 宋晓欣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1611-1614,共4页
　推导了串联谐振充电电源不同工作模式下的电流、电压计算公式,给出了计算不同周期电流、电压值的递推公式;应用递推公式说明了这种电源的脉动恒流充电特性;给出了负载电容不完全放电情况下电源参数的计算方法。在负载电容完全放电的... 　推导了串联谐振充电电源不同工作模式下的电流、电压计算公式,给出了计算不同周期电流、电压值的递推公式;应用递推公式说明了这种电源的脉动恒流充电特性;给出了负载电容不完全放电情况下电源参数的计算方法。在负载电容完全放电的情况下,电源的平均输出功率为最大输出功率的一半,在负载电容电压基本维持恒定的情况下,电源平均输出功率与最大输出功率相等;最后给出了一台为Tesla型加速器初级储能电容充电的谐振电源的设计实例,电源的实测结果和计算结果一致,在100Hz重复频率下运行稳定可靠。 展开更多
关键词 串联谐振 恒流充电电源 脉冲功率
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35kV/0.7A高压变频恒流充电电源 被引量：19
5
作者 杨小卫 严萍 +2 位作者 孙鹞鸿 龚金水 邵建设 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期54-56,76,共4页
介绍了一种适用于电容器快速充电的高压变频恒流充电电源,它采用智能功率模块IPM和全桥串联谐振式变换电路,依靠电流反馈信号来控制开关频率的升高以保持充电电流的恒定。实际运行表明该电源恒流效果好,工作稳定可靠。
关键词 串联谐振 恒流 变频 电流反馈 电容器充电电源
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40kW高功率密度数字化控制充电电源 被引量：19
6
作者 高迎慧 孙鹞鸿 +1 位作者 严萍 石一 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1259-1262,共4页
研制了基于串联谐振和高频逆变技术的40 kW/10 kV数字化控制高频高压脉冲电容器恒流充电电源;采用合理谐振参数设计和高频高压变压器优化设计,使得40 kW充电电源功率密度达到0.5 MW/m3;研究了高压充电电源的保护技术,通过采取多种保护... 研制了基于串联谐振和高频逆变技术的40 kW/10 kV数字化控制高频高压脉冲电容器恒流充电电源;采用合理谐振参数设计和高频高压变压器优化设计,使得40 kW充电电源功率密度达到0.5 MW/m3;研究了高压充电电源的保护技术,通过采取多种保护方法及安全措施,提高了充电电源的安全性能;在40kW数字化控制充电电源基础上,介绍了实现充电电源远端控制和并联运行的方案;给出了1 MJ/10 kV脉冲电容器负载上的单台充电电源的实验结果。 展开更多
关键词 高频 高压 串联谐振 逆变器 充电电源 小型化
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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 被引量：21
7
作者 廖永福 林磊 +3 位作者 李傲 钟和清 邓禹 王俊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第16期83-92,共10页
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。... 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。 展开更多
关键词 移相串联谐振变换器 高压电容器充电电源 谐振参数 模糊控制
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双腔准分子激光器脉冲充电电源的研究 被引量：8
8
作者 赵家敏 高健 +5 位作者 梁勖 王效顺 游利兵 王庆胜 余吟山 方晓东 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期97-100,共4页
为了满足工业用振荡-放大双腔结构的准分子激光器放电激励技术的要求,设计了高重频高精度的脉冲充电电源。该电源采用LC谐振倍压的方式,同时为双腔准分子激光器的充电电容器进行充电,倍压比为1.87。通过对电源工作时序的调节,实现千赫... 为了满足工业用振荡-放大双腔结构的准分子激光器放电激励技术的要求,设计了高重频高精度的脉冲充电电源。该电源采用LC谐振倍压的方式,同时为双腔准分子激光器的充电电容器进行充电,倍压比为1.87。通过对电源工作时序的调节,实现千赫兹高重频放电激励,在电源输出电压约为1300V时,充电电压精度为±0.18%。结果表明,通过充电电压精度控制单元,对充电电压反馈调节,可以实现充电电压的高精度。 展开更多
关键词 激光技术 充电电源 谐振 高重频 高精度 准分子激光
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20kJ/s高频高压充电电源 被引量：7
9
作者 高迎慧 孙鹞鸿 +1 位作者 严萍 杨小卫 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1292-1294,共3页
为实现脉冲电容器组充电系统的大功率、小型化、适合野外工作并具有较高安全性能,研制了一台采用全桥逆变器结构和串联谐振电路且输出电压为10 kV、输出平均充电功率为20 kJ/s的高频高压充电电源,介绍了其电源结构、工作方式和电源的系... 为实现脉冲电容器组充电系统的大功率、小型化、适合野外工作并具有较高安全性能,研制了一台采用全桥逆变器结构和串联谐振电路且输出电压为10 kV、输出平均充电功率为20 kJ/s的高频高压充电电源,介绍了其电源结构、工作方式和电源的系统参数以及实验波形,其中重点介绍了电源的软件和硬件保护功能。针对高压电源要求的高压隔离问题,还介绍了高压继电器和光电隔离系统两项安全措施。实验证明该电源在大功率、小型化、工作安全可靠等方面达到了设计指标。 展开更多
关键词 高压 高频 充电电源 串联谐振 保护 光电隔离
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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 被引量：30
10
作者 刘福才 金书辉 赵晓娟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3347-3356,共10页
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... 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。 展开更多
关键词 高压脉冲电容 LC串联谐振 LCC串并联谐振 充电电源 数字信号处理器(DSP) 分布电容
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光纤隔离变换器在高压充电电源中的应用 被引量：9
11
作者 石一 杨小卫 +1 位作者 高迎慧 严萍 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1422-1426,共5页
为了将高压充电电源的负载地与控制电路地进行电气隔离,使充电电源安全稳定工作,介绍了基于电压/频率,频率/电压转换原理的光纤隔离变换器在高压充电电源的高压测量单元中的运用。论述了电路的结构、工作原理、硬件设计等,并重点分析了... 为了将高压充电电源的负载地与控制电路地进行电气隔离,使充电电源安全稳定工作,介绍了基于电压/频率,频率/电压转换原理的光纤隔离变换器在高压充电电源的高压测量单元中的运用。论述了电路的结构、工作原理、硬件设计等,并重点分析了隔离变换器的传输延时情况;给出了利用数字信号处理器(DSP)进行频压转换的一种方法。实际运行表明:该变换器线性度好,满足最高电压上升率为360V/s的充电电压测量要求。此隔离变换器隔离电压等级高,传输精度高,调试简单,可用于需要高压隔离的中低速控制系统中。 展开更多
关键词 光纤隔离 高压充电电源 高压测量 压频转换 频压转换 传输延时
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串联谐振式高压电容器充电电源的效率特性研究 被引量：9
12
作者 谭亲跃 林福昌 +2 位作者 王少荣 石雷 王士营 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期78-83,共6页
高压脉冲电容器充电电源是强激光能源系统的重要组成部分,而串联谐振式高压电容器充电电源是其中的一种典型拓扑结构。充电效率是反映电容器充电电源工作特性的一个重要指标。提高充电电源的效率既是高效用电的要求,也是保证充电速度、... 高压脉冲电容器充电电源是强激光能源系统的重要组成部分,而串联谐振式高压电容器充电电源是其中的一种典型拓扑结构。充电效率是反映电容器充电电源工作特性的一个重要指标。提高充电电源的效率既是高效用电的要求,也是保证充电速度、设备安全和电磁兼容性的需要。变流环节损耗、谐振环节损耗、升压环节损耗、谐波畸变功率损耗和"T"形回路损耗等是其主要的损耗来源。因此,采用软开关技术、提高功率因数、减小谐波畸变、合理设计变压器和"T"形回路等是提高效率的主要措施。分析和试验表明,采用有关措施后,效率显著提高,整机效率达87%,同时,也促进了其他运行特性的改善。 展开更多
关键词 强激光能源系统 电容器充电电源(CCPS) 串联谐振 功率因数 功率损耗
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高压重频充电电源控制系统的设计 被引量：6
13
作者 刘坤 付荣耀 +3 位作者 高迎慧 徐旭哲 赵莹 严萍 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期68-74,共7页
针对激光器电源的应用环境,设计了基于DSP的电源控制系统,使电源具备输出电压0-30kV可调,重复频率1-100Hz可调,并提供了远程计算机控制和本地液晶键盘控制两种控制方式.设计了过压、过流、过热、超时等多重保护电路和电源的外触发控制接... 针对激光器电源的应用环境,设计了基于DSP的电源控制系统,使电源具备输出电压0-30kV可调,重复频率1-100Hz可调,并提供了远程计算机控制和本地液晶键盘控制两种控制方式.设计了过压、过流、过热、超时等多重保护电路和电源的外触发控制接口.对激光器电源控制系统进行相应的电磁兼容设计,并使用光纤控制及反馈系统,有效地增强了电源控制系统的抗干扰性能.将该电源用于激光器的发光试验,通过调节激光器电源的各种控制参数,可以使激光器的出光强度、出光功率、出光时间等得到调节,从而为各种研究工作提供便利.实验结果表明在进行激光器发光实验时,该电源能够输出幅值稳定、频率符合要求的重频脉冲高压,最高输出电压可达到30kV,充放电频率可达到100Hz. 展开更多
关键词 激光器 高压重频充电电源 控制系统 光纤通信 电磁兼容
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电容器恒流充电电源的通用谐振电路模型 被引量：17
14
作者 丁卫东 王霞 邱毓昌 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期25-26,共2页
根据几种电容器充电用谐振电源的分析 ,得到统一的电路模型并以此说明电容充电电源实现恒流的机理 ,给出了实现谐振的条件。
关键词 脉冲电容器 恒流充电电源 通用谐振电路模型
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脉冲强流环境中磁场辐射干扰对充电电源的影响及其抑制措施 被引量：10
15
作者 林磊 谭林丰 +1 位作者 钟和清 邓禹 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1974-1980,共7页
为了确保模块化脉冲功率电源中的充电电源在脉冲成形网络(PFN)大电流放电时能正常工作,必须对充电电源的控制电路、检测电路等受到的辐射干扰及其抑制措施进行分析和研究。通过有限元数值分析软件Ansoft Maxwell对集成了充电电源、储能... 为了确保模块化脉冲功率电源中的充电电源在脉冲成形网络(PFN)大电流放电时能正常工作,必须对充电电源的控制电路、检测电路等受到的辐射干扰及其抑制措施进行分析和研究。通过有限元数值分析软件Ansoft Maxwell对集成了充电电源、储能电容和脉冲成形网络的模块化脉冲功率电源进行了3维实体建模和电磁场仿真研究。结果表明:材质电导率和磁导率越大,机壳屏蔽效能(SE)越好;当机壳上开孔为圆阵孔时,屏蔽效能优于其他等面积的孔的屏蔽效能;当机壳厚度接近趋肤深度时,屏蔽效能变化较小;当机壳内印刷电路板(PCB)平行于调波电抗时,受到干扰最小。 展开更多
关键词 脉冲功率电源 脉冲成形网络 调波电抗 充电电源 磁场辐射干扰 磁场屏蔽效能
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高压电容器充电电源的研究 被引量：21
16
作者 张东辉 严萍 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1450-1455,共6页
为了研究电容器放电结束后的能量补充,推进电容器充电电源(CCPS)根据电容器输出电压的要求,对带电阻器的高压直流电源、谐振充电电源和高频变换器充电电源技术进行了讨论,并对其进行了验证和对比。带电阻器的高压直流电源电路简单,但是... 为了研究电容器放电结束后的能量补充,推进电容器充电电源(CCPS)根据电容器输出电压的要求,对带电阻器的高压直流电源、谐振充电电源和高频变换器充电电源技术进行了讨论,并对其进行了验证和对比。带电阻器的高压直流电源电路简单,但是体积庞大,效率低下,适用于要求不高的场合;谐振充电电源对开关的耐压和电容容量要求很高,调整率很差;高频变换器采用电力电子和现代控制技术,使得充电电源运行起来更安全、可靠、易控,是目前采用的主要技术。另外,因三相谐振充电电源和并联模块充电电源是大功率充电电源的发展方向,故应根据需要选择充电方式和电路结构,以达到更高的性价比。 展开更多
关键词 充电电源 高压脉冲 谐振变换器 脉冲功率 重复频率 高频变换器
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高功率密度电容器充电电源 被引量：8
17
作者 高迎慧 史孝侠 严萍 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期943-948,共6页
针对高压脉冲电容器充电电源高功率小型化的发展需求,采用谐振软开关技术和热设计技术研制了开关频率为50kHz的充电电源,要求在电源10kV的额定输出电压下充电速率达到20kJ/s(额定输出电压下峰值功率40kW),功率密度达到2MW/m3。分析了分... 针对高压脉冲电容器充电电源高功率小型化的发展需求,采用谐振软开关技术和热设计技术研制了开关频率为50kHz的充电电源,要求在电源10kV的额定输出电压下充电速率达到20kJ/s(额定输出电压下峰值功率40kW),功率密度达到2MW/m3。分析了分布参数的存在对高频逆变器工作特性的影响,介绍了针对不同分布参数影响的应对措施。初步试验研究了间歇工况下高功率小型化电源热设计技术,基于电源间歇工作特点,结合不同电源组件发热特性,设计了不同的散热措施,给出了各器件的温升数据。完成了充电电源性能测试实验,实验结果表明:电源功率密度达到2.15MW/m3。 展开更多
关键词 电容器充电电源 高频 高压电源 热设计
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20kV零电流开关的电容器充电电源 被引量：5
18
作者 任青毅 曹科峰 +1 位作者 黄斌 李素江 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2006年第3期104-106,共3页
研制了高压脉冲电容器恒流充电电源。采用IGBT构成电源的软开关电路和闭环变频的充电控制方式。对输出负载大范围变化引起的谐振频率漂移,采用与之相对应的微调开关时间,保证了变换器开关的零切换,显著降低了导通、关断时IGBT的损耗。... 研制了高压脉冲电容器恒流充电电源。采用IGBT构成电源的软开关电路和闭环变频的充电控制方式。对输出负载大范围变化引起的谐振频率漂移,采用与之相对应的微调开关时间,保证了变换器开关的零切换,显著降低了导通、关断时IGBT的损耗。充电实验表明,该电源恒流效果好、重复充电精度高、效率高,在短路状态下也能安全可靠地工作。 展开更多
关键词 变换器 电容器/恒流充电电源 串联谐振开关 零电流开关
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一种用于恒流充电电源的保护系统的研制 被引量：3
19
作者 詹天文 葛斌 +2 位作者 殷毅 冯加怀 刘金亮 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1682-1686,共5页
在大功率恒流充电电源给高压脉冲电容器充电时,由于高压电容的放电回路电流是一个几十kA的振荡电流,该电流反馈到充电电源会导致充电系统损坏。为解决此问题,研制了一个保护系统,该系统由大、小电感和高压硅堆等组成,结构简单,能够有效... 在大功率恒流充电电源给高压脉冲电容器充电时,由于高压电容的放电回路电流是一个几十kA的振荡电流,该电流反馈到充电电源会导致充电系统损坏。为解决此问题,研制了一个保护系统,该系统由大、小电感和高压硅堆等组成,结构简单,能够有效隔离大电流反馈到充电电源。介绍了该保护系统的保护原理后设计了其结构、材料和尺寸,并推导了空芯螺线管电感值的计算公式;用ANSYS软件对空芯螺线管和实际制作的电感的磁力线分布进行了模拟,算出其磁阻,从而得到了实际电感的理论计算值,该计算值与RLC精密仪器测得的电感值很接近,从而验证了该计算公式的正确性。用Pspice软件对系统的保护效果进行模拟计算的结果表明,该保护电路的存在对主放电回路几乎没有影响;当反向脉冲电流过大时,首先损坏的是反向保护硅堆,从而保护了恒流充电电源。 展开更多
关键词 强流电子加速器 恒流充电电源 电感 高压硅堆 保护电路 模拟
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串并联谐振高压脉冲电容充电电源的闭环控制 被引量：5
20
作者 刘福才 金书辉 赵晓娟 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2012年第6期69-72,共4页
绍了3 kW LC串联谐振高压脉冲电容充电电源的设计,利用该电源对脉冲电容负载充电。实验结果表明,实际电路为LCC串并联谐振,导致该电源充电电流减小,充电速度变慢,功率降低。针对这些问题,提出了电流、功率以及电压闭环控制策略,并给出... 绍了3 kW LC串联谐振高压脉冲电容充电电源的设计,利用该电源对脉冲电容负载充电。实验结果表明,实际电路为LCC串并联谐振,导致该电源充电电流减小,充电速度变慢,功率降低。针对这些问题,提出了电流、功率以及电压闭环控制策略,并给出软件实现流程。闭环控制实验结果表明充电速度变快,实现了恒功率,提高了电源利用率,并可减小体积重量,在大功率时优点更明显,十分适合限制功率及体积、重量的场合。 展开更多
关键词 充电电源 高压脉冲电容 串并联谐振 闭环控制
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