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串聯(lián)諧振為什么輸入電壓不能太大
發(fā)布日期：2021-07-19 點(diǎn)擊：1233次
試驗(yàn)電源的頻率固定為50HZ，采用便攜式自耦調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)輸入電壓，由于調(diào)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(yàn)電壓波形稍有畸變。
諧振頻率怎么測(cè)量
這種等效模型稱作APR(All-Primary-Referred)，即所有參數(shù)都等效于一次側(cè)，該模型滿足FHA分析。通過(guò)選擇n可以得到APR模型：
準(zhǔn)則1：轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)工作在正常輸入電壓（nominalinputvoltage）
在t4 ~t5時(shí)段，MOSFETQ2開(kāi)通，流過(guò)一個(gè)很大的直通電流，該電流由MOSFETQ1體二極管的反向恢復(fù)電流 產(chǎn)生。這不是偶然的直通，因?yàn)楦摺⒌投薓OSFET正常施加了門(mén)極信號(hào)；有如直通電流一樣，它會(huì)影響到該開(kāi) 關(guān)電源。這會(huì)形成很高的反向恢復(fù)dv/dt，時(shí)常會(huì)擊穿MOSFETQ2。這樣就會(huì)導(dǎo)致MOSFET失效，當(dāng)使用的 MOSFET體二極管的反向恢復(fù)特性較差時(shí)，這種失效機(jī)理會(huì)更加嚴(yán)重。
電路諧振
在電路原理圖設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)充分考慮一般元器件和功率器件的放置，主要應(yīng)該注意以下五點(diǎn)：（1）控制芯片無(wú)用端要通過(guò)相應(yīng)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(gè)集成電路需配一個(gè)去耦電容；（4）降低負(fù)載電容，以使靠近輸出端的集電極開(kāi)路驅(qū)動(dòng)器便于上拉，電阻值盡量大；（5）看門(mén)狗電路上不要使用可編程器件。
給出了可能出現(xiàn)潛在器件失效的工作模式。在t0~t1時(shí) 段，諧振電感電流Ir變?yōu)檎Ｓ捎贛OSFETQ1處于導(dǎo)通狀態(tài)，諧振電感電流流過(guò)MOSFETQ1溝道。當(dāng)Ir開(kāi)始上 升時(shí)，次級(jí)二極管D1導(dǎo)通。因此，式3給出了諧振電感電流Ir的上升斜率。因?yàn)閱?dòng)時(shí)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(lián)電路內(nèi)，當(dāng)容抗XC與感抗XL相等時(shí)，即XC=XL，電路中的電壓U與電流I的相位相同，電路呈現(xiàn)純電阻性，這種現(xiàn)象叫串聯(lián)諧振。當(dāng)電路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)電路中總阻抗最小，電流將達(dá)到最大值。
成反比，在高頻范圍內(nèi)，頻率變化時(shí)，tanδ和電介質(zhì)的相對(duì)介電系數(shù)。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(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn)。
電磁干擾可以通過(guò)時(shí)域和頻域進(jìn)行表示，大部分干擾信號(hào)都是時(shí)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(hào)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(guò)空間輻射和通過(guò)導(dǎo)線傳導(dǎo)的。工程中對(duì)非周期信號(hào)和脈沖信號(hào)運(yùn)用較多，將干擾信號(hào)用f（t）表示，非周期性信號(hào)傅立葉積分為
電容的ESR和ESL是由電容的結(jié)構(gòu)和所用的介質(zhì)決定的，而不是電容量。通過(guò)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(lèi)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(huì)有什么區(qū)別。
其中存在兩個(gè)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(jié)點(diǎn)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(guò)載和短路的情況，轉(zhuǎn)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(lián)的電路中，當(dāng)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(shí)，叫作并聯(lián)諧振。
其中Rout為負(fù)載阻抗，該阻抗折算到變壓器原邊的反射阻抗Rac為
在傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源中，通常采用磁性元件實(shí)現(xiàn)濾波，能量?jī)?chǔ)存和傳輸。開(kāi)關(guān)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(shí)現(xiàn)。但是，開(kāi)關(guān)頻率提高會(huì)相應(yīng)的提升開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)損耗，因此軟開(kāi)關(guān)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
在物理模型中，問(wèn)題無(wú)法在數(shù)學(xué)上得到解決：因?yàn)楹?個(gè)未知量LL1，Lμ，nt，LL2a，LL2b；而APR模型中只有3個(gè)參數(shù)：Lr，Lm，n.
發(fā)生諧振會(huì)怎么樣
為此，在元器件選擇、電路板設(shè)計(jì)和接口設(shè)計(jì)等各個(gè)環(huán)節(jié)就應(yīng)充分考慮電磁兼容性，使驅(qū)動(dòng)模塊工作在正常狀態(tài)而不影響其他設(shè)備。
在pcb設(shè)計(jì)時(shí)，盡量不要使用單面板，同時(shí)，模擬電路和數(shù)字電路要分開(kāi)布局；中、高速電路也應(yīng)分開(kāi)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(hào)線上下沿的跳變速率；處理器或發(fā)熱器件需通過(guò)導(dǎo)熱材料與其它芯片隔離，并在處理器周?chē)帱c(diǎn)射頻接地。
電抗器通常由幾節(jié)組成，通過(guò)電抗器的各種組合方式可以進(jìn)行不同電壓等級(jí)的交流耐壓試驗(yàn)。調(diào)感式串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置的主要特點(diǎn)：
在超低頻系統(tǒng)中，所需功率非常低。理論上講，與50Hz系統(tǒng)相比0.1Hz系統(tǒng)要小500倍，所以設(shè)備體積小、質(zhì)量輕，成本接近直流測(cè)試系統(tǒng)。0.1Hz超低頻試驗(yàn)?zāi)苡行У貦z驗(yàn)橡塑電纜、發(fā)電機(jī)、變壓器等設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量和安裝質(zhì)量，考核發(fā)電機(jī)、變壓器的主絕緣、電纜終端頭和中間接頭的絕緣強(qiáng)度，較靈敏地發(fā)現(xiàn)機(jī)械損傷等明顯缺陷。
