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LLC谐振变换器效率优化设计 被引量：149
1
作者 胡海兵 王万宝 +2 位作者 孙文进 丁顺 邢岩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第18期48-56,16,共9页
由于LLC谐振变换器拓扑具有高效率和高功率密度的优势,广泛应用于DC-DC变换器场合。但是由于谐振过程分析的复杂性,关于谐振回路参数的选择,LLC变换器缺少一种明确的设计方法。在基于工作模态以及谐振腔电流分析的基础上,提出峰值增益... 由于LLC谐振变换器拓扑具有高效率和高功率密度的优势,广泛应用于DC-DC变换器场合。但是由于谐振过程分析的复杂性,关于谐振回路参数的选择,LLC变换器缺少一种明确的设计方法。在基于工作模态以及谐振腔电流分析的基础上,提出峰值增益配置的优化设计法。通过该方法,变换器可以在要求增益的范围内将导通损耗最小化。搭建一台400 W、400 V输出,25～38 V输入的LLC变换器。为验证本文优化设计方法的正确性,在减少谐振电容的同时采用搜寻的方法依据优化原则重新选择LLC的其他参数,实验结果表明,提出的优化设计法具有更好的性能,样机最高效率超过98%。 展开更多
关键词 DC-DC功率变换 谐振参数 变换器 效率 优化设计
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面向储能系统应用的隔离型双向DC-DC变换器分析方法与控制技术综述 被引量：51
2
作者 孙凯 陈欢 吴红飞 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2019年第8期1-9,共9页
对储能系统中的隔离型双向DC-DC变换器进行了较为全面的调研。首先介绍了储能系统的研究发展背景和其对高效率高功率密度隔离型双向DC-DC变换器的要求,然后对近年来隔离型双向DC-DC变换器的国内外研究现状进行了综述,并着重对CLLC谐振... 对储能系统中的隔离型双向DC-DC变换器进行了较为全面的调研。首先介绍了储能系统的研究发展背景和其对高效率高功率密度隔离型双向DC-DC变换器的要求,然后对近年来隔离型双向DC-DC变换器的国内外研究现状进行了综述,并着重对CLLC谐振变换器和双有源桥(DAB)变换器的分析方法和控制技术进行了比较分析。CLLC谐振变换器和DAB变换器都适合于未来大规模储能系统的应用需要,其中DAB变换器技术已经趋于更加成熟,有望率先实现规模化应用,CLLC谐振变换器则在中小功率范围内更具效率、功率密度的优势,随着设计技术和制造工艺的不断进步,其应用前景也十分广阔。 展开更多
关键词 储能系统 隔离型双向直流变换器 双有源桥 谐振变换器
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电流型松散耦合电能传输系统的建模分析 被引量：32
3
作者 马皓 周雯琪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期66-71,共6页
在介绍了松散耦合电能传输(ICPT)系统的基本概念和结构的基础上,对其特性进行了一些讨论,利用互感模型提出了一种对电流型ICPT系统建模的方法。由等效电路图,经过合理的近似和等效变换,对该系统进行了建模分析,并基于Steinmetz方程,对... 在介绍了松散耦合电能传输(ICPT)系统的基本概念和结构的基础上,对其特性进行了一些讨论,利用互感模型提出了一种对电流型ICPT系统建模的方法。由等效电路图,经过合理的近似和等效变换,对该系统进行了建模分析,并基于Steinmetz方程,对变压器的损耗进行了一些探讨,该模型可以用来较为精确地估算系统容量、输出电压、谐振频率等。最后通过实验进行了验证。 展开更多
关键词 松散耦合电能传输 建模 谐振变换器
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直驱型永磁同步风力发电机机侧变流器谐波抑制 被引量：30
4
作者 肖磊 黄守道 +2 位作者 黄科元 陈自强 熊山 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期31-37,共7页
永磁同步发电机定子电流中含有大量谐波,会大大增加电机的铜耗与铁耗,降低发电机组效率。该文利用谐振控制器对交流信号无差控制,针对定子电流中的主要谐波,采用谐振角频率可变的比例积分谐振控制器(PI-resonant controller,PI-RES cont... 永磁同步发电机定子电流中含有大量谐波,会大大增加电机的铜耗与铁耗,降低发电机组效率。该文利用谐振控制器对交流信号无差控制,针对定子电流中的主要谐波,采用谐振角频率可变的比例积分谐振控制器(PI-resonant controller,PI-RES controller)提出一种新的机侧变流器控制策略,在转子同步旋转坐标系下对定子电流进行控制,对指定次谐波进行抑制。仿真与实验结果表明,所述控制策略对指定次谐波电流抑制效果明显,提高了发电机组的效率。 展开更多
关键词 风力发电 直驱式 谐振控制器 谐波抑制 永磁同步发电机 变流器
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正激推挽电路的ZCS方案 被引量：21
5
作者 张方华 王慧贞 严仰光 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2003年第2期60-62,共3页
提出了正激推挽电路的ZCS方案。在次级整流桥后增加辅助谐振网络 ,实现了电路主开关管的零电流开关 (ZCS)。通过理论推导、仿真分析和 2 8.5V输入 75V输出DC/DCZCS变换器的研制证明了该方案的优点。本电路的零电流方案具有通用性 ,可以... 提出了正激推挽电路的ZCS方案。在次级整流桥后增加辅助谐振网络 ,实现了电路主开关管的零电流开关 (ZCS)。通过理论推导、仿真分析和 2 8.5V输入 75V输出DC/DCZCS变换器的研制证明了该方案的优点。本电路的零电流方案具有通用性 ,可以应用到其他有变压器隔离的变换器拓扑中。 展开更多
关键词 正激推挽电路 ZCS 变换器 控制策赂 零电流开关
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混合级联式电力电子变压器拓扑结构及控制策略 被引量：27
6
作者 刘闯 支月媚 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期596-603,共8页
对现有的几种典型电力电子变压器(power electronics transformer,PET)拓扑结构及优缺点进行分析,在此基础上,将谐振变换器及两电平方波变换器引入到传统级联型电力电子变压器,提出一种适用于中高压配电网的新型电力电子变压器拓扑结构... 对现有的几种典型电力电子变压器(power electronics transformer,PET)拓扑结构及优缺点进行分析,在此基础上,将谐振变换器及两电平方波变换器引入到传统级联型电力电子变压器,提出一种适用于中高压配电网的新型电力电子变压器拓扑结构。与传统PET相比,所提拓扑的优势在于可以显著减少体积,提高运行效率,并能够灵活切换于纯有功模式及无功补偿模式。对所提拓扑结构及工作原理进行了详细的论述,并建立了系统的交流侧及直流侧的平均模型;在此基础上,结合谐振变换器的工作特性提出了一种单级统一控制策略,简化了PET的控制系统。搭建了10 k V/1.5 MW的PET仿真系统,仿真结果表明了所提拓扑结构及其控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 配电网 电力电子变压器 谐振变换器 单级控制
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高压电容器充电电源的研究 被引量：22
7
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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串并联谐振倍压变换器高压电源的设计与研究 被引量：16
8
作者 王广州 师宇杰 +1 位作者 唐丽焕 刘小宝 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期98-101,共4页
为了满足高电压小电流特别是小体积的要求,设计了一种软开关变换器(串并联谐振倍压变换器)的技术方案。该变换器的优点在于利用谐振元件吸收了电路寄生参数,消除了电路寄生振荡。并实现开关管的零压开通。同时利用倍压整流技术,解决了... 为了满足高电压小电流特别是小体积的要求,设计了一种软开关变换器(串并联谐振倍压变换器)的技术方案。该变换器的优点在于利用谐振元件吸收了电路寄生参数,消除了电路寄生振荡。并实现开关管的零压开通。同时利用倍压整流技术,解决了传统高压电源方案中升压变压器升压倍数大、体积笨重、制作难度大的问题。与传统的串并联谐振变换器相比,该变换器采用容性滤波模式,使串并联谐振变换器在高压小电流的应用中得以实现。简要分析了该变换器在工作负载时的工作原理,并利用正弦交流法建立了系统数学模型,绘出了变换器的输出特性曲线图。提出了一种适用于LCC谐振倍压电路的参数设计方法。实验结果证明了该新型变换器原理和理论分析的正确性。 展开更多
关键词 LCC谐振 倍压 变换器 高压电源 设计
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基于基波分析法的车载充电机CLLC谐振变换器参数设计方法 被引量：18
9
作者 赵烈 裴云庆 +2 位作者 刘鑫浩 范文杰 杜雨 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第15期4965-4976,共12页
研究一种CLLC直流双向谐振变换器,适用于宽电压增益范围、宽负载范围场合应用。文中从基波分析法的角度,对CLLC谐振变换器的增益特性和阻性边界进行研究。针对传统设计方法在面对非阻性有源负载时存在的不足,提出一种基于参数优化且能... 研究一种CLLC直流双向谐振变换器,适用于宽电压增益范围、宽负载范围场合应用。文中从基波分析法的角度,对CLLC谐振变换器的增益特性和阻性边界进行研究。针对传统设计方法在面对非阻性有源负载时存在的不足,提出一种基于参数优化且能保证全局软开关运行的设计方法。搭建一台输入电压640~900V、输出电压200~400V,双向功率5k W的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性和参数设计方法的可行性。 展开更多
关键词 谐振变换器 宽电压范围 参数优化 软开关
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动态匹配超声波换能器谐振电感的方法与实现 被引量：13
10
作者 翁洁知 惠晶 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2007年第12期96-97,108,120,共4页
针对按固定谐振点匹配超声波换能器中电感参数存在的缺点,应用耦合振荡法建立换能器的匹配电感与耦合频率之间的数学模型,给出利用这一模型与耦合工作频率之间的关系,动态选择换能器匹配电感的方法。利用调谐电抗器使匹配电感随耦合谐... 针对按固定谐振点匹配超声波换能器中电感参数存在的缺点,应用耦合振荡法建立换能器的匹配电感与耦合频率之间的数学模型,给出利用这一模型与耦合工作频率之间的关系,动态选择换能器匹配电感的方法。利用调谐电抗器使匹配电感随耦合谐振频率变化,并据此设计出实现这一原理的超声波逆变电源。实验结果表明,采用可变电感匹配方法的超声波电源能够兼顾谐振效率和次级最大功率输出,具有实际的应用价值。 展开更多
关键词 换能器 振荡器 谐振 变换器
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LCC谐振变换器非对称移相控制及效率优化方法 被引量：15
11
作者 高铁峰 张森 +1 位作者 赵剑锋 张云龙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期208-219,共12页
提出一种LCC谐振变换器的非对称移相控制方法。该方法采用PWM移相混合调制方式,有两个控制变量,实现了更高的控制自由度。分析LCC谐振变换器的稳态特性,包括输出功率特性、软开关特性以及谐振电流特性。分析结果表明,不同的控制变量组... 提出一种LCC谐振变换器的非对称移相控制方法。该方法采用PWM移相混合调制方式,有两个控制变量,实现了更高的控制自由度。分析LCC谐振变换器的稳态特性,包括输出功率特性、软开关特性以及谐振电流特性。分析结果表明,不同的控制变量组合能够实现同一输出功率,但会导致软开关及谐振电流特性发生变化。在此基础上提出一种效率优化策略,使谐振变换器在输出功率不变的情况下谐振电流降至最低,同时保证了软开关的实现。所提出的方法能够进一步提升LCC谐振变换器的效率。通过仿真及1.9k W样机验证了理论分析及所提控制方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 谐振变换器 非对称移相控制 零电压软开关 效率优化
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电除尘高压电源LCC变换器电流断续模式分析 被引量：14
12
作者 刘和平 杨依路 +1 位作者 刘平 彭东林 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3506-3512,共7页
为了克服串联谐振、并联谐振及LCC串并联谐振连续模式应用于高压大功率静电除尘电源方面的不足,采用LCC串并联电流断续模式进行设计。基于断续电流模式下的电路模型,采用时域状态法对串并联谐振变换器工作方式进行分析和数学描述,推导... 为了克服串联谐振、并联谐振及LCC串并联谐振连续模式应用于高压大功率静电除尘电源方面的不足,采用LCC串并联电流断续模式进行设计。基于断续电流模式下的电路模型,采用时域状态法对串并联谐振变换器工作方式进行分析和数学描述,推导得出了变换器特性解析表达式,探讨了串并联电容比值对变换器输出电压的影响,深入研究了电流断续电流模式下变换器的电压增益以及效率特性。结果表明:电流断续工作模式实现了开关管的全时零电流开通及零电流/零电压关断;增加串并联电容的比值m,可以增大输出电压,但会降低效率;在一定的范围内增大开关频率可增大电压基准增益进而提高效率。仿真及样机实验表明:所做理论分析正确,将采用电流断续工作模式的LCC变换器在应用于电除尘高压大功率电源可行。 展开更多
关键词 静电除尘 LCC串并联谐振 电流断续模式 谐振变换器 软开关 效率
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一种适用于高压输出的软开关多谐振直流变流器 被引量：12
13
作者 顾亦磊 吕征宇 +1 位作者 杭丽君 钱照明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期102-106,共5页
将倍压整流技术和LLC多谐振变流器结合起来,构造出倍压整流LLC多谐振变流器。该变流器的变压器结构简单,副边只需要一个绕组;输出电容电压应力是输出电压的一半,无需额外的均压电路;只需要两个整流二极管,二极管的电压应力等于输出电压... 将倍压整流技术和LLC多谐振变流器结合起来,构造出倍压整流LLC多谐振变流器。该变流器的变压器结构简单,副边只需要一个绕组;输出电容电压应力是输出电压的一半,无需额外的均压电路;只需要两个整流二极管,二极管的电压应力等于输出电压,电流应力等于输出电流,所以该变流器非常适合用于高压输出中小功率的DC/DC电源。另外,该变流器的所有功率半导体器件都工作于软开关状态,所以适用于高频高功率密度的场合。详细分析了该变流器的工作原理,软开关过程,输出电容的自动均压机理,并给出了关键的参数设计方法,采用该变流器技术的500V输出直流电源的实验结果验证了以上分析的正确性,满载效率达92.3%。 展开更多
关键词 软开关 变流器 高压输出 多谐振直流变流器
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一种适用于新能源并网的谐振升压变换器 被引量：14
14
作者 陈武 吴小刚 +1 位作者 蒋玮 胡仁杰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期27-33,共7页
谐振变换器由于可实现开关器件的软开关而十分适用于高压大功率场合。由此提出了一种适用于新能源并网应用场合的谐振升压变换器,该变换器利用LC并联谐振网络可实现很高的电压增益,同时具有开关管零电压开通和近似零电压关断以及整流二... 谐振变换器由于可实现开关器件的软开关而十分适用于高压大功率场合。由此提出了一种适用于新能源并网应用场合的谐振升压变换器,该变换器利用LC并联谐振网络可实现很高的电压增益,同时具有开关管零电压开通和近似零电压关断以及整流二极管零电流关断的优点。此外,相比于传统谐振变换器,该变换器在整个负载范围内开关频率变化范围小。阐述了该变换器的工作原理和工作特性,讨论了谐振网络参数的选择,给出了具体的控制电路,并通过一台100V/1k V、1k W的原理样机验证了该变换器的工作原理,最后给出实验结果。 展开更多
关键词 谐振变换器 升压 新能源 软开关
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带饱和电感的移相全桥PWM变换器软开关分析 被引量：12
15
作者 杜军 周雒维 陆治国 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期53-57,共5页
带饱和电感的移相全桥零电压开关PWM变换器与传统的移相全桥零电压开关PWM变换器相比,具有较宽的零电压开关负载范围,较小的循环能量和较小的占空比损失。在详细分析其工作原理的基础上,着重对参数设计和滞后桥臂的死区时间设置进行了讨... 带饱和电感的移相全桥零电压开关PWM变换器与传统的移相全桥零电压开关PWM变换器相比,具有较宽的零电压开关负载范围,较小的循环能量和较小的占空比损失。在详细分析其工作原理的基础上,着重对参数设计和滞后桥臂的死区时间设置进行了讨论,给出了设计方法,仿真结果证实了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 零电压开关 谐振参数 死区时间 仿真 饱和电感 变换器
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气液相等离子体放电水处理反应器及苯酚降解分析 被引量：12
16
作者 谢瑞 陈超 +1 位作者 李武华 何湘宁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2791-2796,共6页
气液相等离子体放电技术在有机废水处理方面具备了特定的优势。为此,提出了一种双水电极气液相低温等离子体水处理反应器结构,对其放电机理及特性进行了分析。并在此基础上设计了一台输出电压峰值4.8kV、输出电流峰值100 mA的高压电源样... 气液相等离子体放电技术在有机废水处理方面具备了特定的优势。为此,提出了一种双水电极气液相低温等离子体水处理反应器结构,对其放电机理及特性进行了分析。并在此基础上设计了一台输出电压峰值4.8kV、输出电流峰值100 mA的高压电源样机,利用双水电极放电反应器对苯酚溶液进行处理。在一定的实验条件下,苯酚溶液的化学需氧量(COD)去除率达到65%。实验结果表明:双水电极等离子体放电污水处理系统能快速去除有机废水中COD。 展开更多
关键词 等离子体 气液相放电 环境保护 废水处理 COD去除 谐振变换器
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LLC谐振式磁控管供电电源的研究 被引量：12
17
作者 徐勤超 王春芳 李从洋 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2010年第10期106-108,共3页
研制了一台零电压软开关电源,其目的是代替微波炉中工频变压器和半波倍压整流电路,为磁控管供电。用LLC谐振变换器作为电源主电路,以dsPIC单片机为核心设计了电源的控制系统,并通过改变主电路开关变频率控制法实现了电源输出电压和输出... 研制了一台零电压软开关电源,其目的是代替微波炉中工频变压器和半波倍压整流电路,为磁控管供电。用LLC谐振变换器作为电源主电路,以dsPIC单片机为核心设计了电源的控制系统,并通过改变主电路开关变频率控制法实现了电源输出电压和输出功率的调节。实验结果表明开关频率变动范围内,该电源可安全可靠地实现软开关控制,输出电压完全满足磁控管运行需求,磁控管输出功率可实现连续可调。 展开更多
关键词 谐振变换器 磁控管 单片机 变频调制
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谐振开关电容变换器新型PWM控制策略 被引量：12
18
作者 丘东元 张波 +1 位作者 郑春芳 王磊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期116-120,共5页
谐振开关电容变换器(Resonant Switched Capacitor converter RSCC)具有零电流开关的优点,但其输出电压的调节能力差。为了控制谐振开关电容变换器的输出电压,该文提出一种新型的PWM控制方式,它通过调整开关电容的充电时间(放电时间固... 谐振开关电容变换器(Resonant Switched Capacitor converter RSCC)具有零电流开关的优点,但其输出电压的调节能力差。为了控制谐振开关电容变换器的输出电压,该文提出一种新型的PWM控制方式,它通过调整开关电容的充电时间(放电时间固定不变)来控制输出电压,使输出电压在输入电压和/或负载变化的情况下基本保持恒定。而且大部分开关器件仍保留零电流开关特性,因此具有开关电流应力低、EMI小等优点。该文以一个降压式谐振开关电容变换器为研究对象,详细分析了其工作过程和稳态特性,并制作了一台12V/5V/2A的实验样机控制系统,验证了该PWM控制方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 电力电子 谐振 开关电容变换器 PWM控制 零电流开关
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基于IPOS双LLC谐振变换器的恒压恒流充电研究 被引量：11
19
作者 唐忠 白健 赖立 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第24期88-95,共8页
针对充电拓扑存在开关工作频率范围过宽的问题,提出了一种适用于蓄电池充电的IPOS双LLC谐振变换器,并针对其恒压恒流输出特性展开了研究。所提变换器包含两组LLC谐振腔,通过辅助开关管S的开闭改变其中一组谐振电容参数,从而实现变换器... 针对充电拓扑存在开关工作频率范围过宽的问题,提出了一种适用于蓄电池充电的IPOS双LLC谐振变换器,并针对其恒压恒流输出特性展开了研究。所提变换器包含两组LLC谐振腔,通过辅助开关管S的开闭改变其中一组谐振电容参数,从而实现变换器的恒压和恒流输出转换。恒压恒流模式下所提变换器均定频工作:在恒压模式(S闭合),两组谐振腔工作在LC串联谐振点处;在恒流模式(S断开),一组谐振腔工作在LLC谐振点处实现恒流输出而另一组仍恒压输出。所提变换器实现软开关的同时实现了原边开关管和副边整流二极管的复用,并详细介绍了其工作原理、电压电流增益、设计方法和控制方案。最后,通过实验和仿真验证了所提变换器的可行性。 展开更多
关键词 谐振变换器 LLC 蓄电池 恒压恒流 IPOS
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静电除尘用高频高压功率变换器 被引量：10
20
作者 齐虹 陈冲 +1 位作者 颜玉崇 高洪 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期216-219,共4页
介绍了一种应用串联谐振技术设计的静电除尘高压电源用的高频高压功率变换器,分析了主电路和控制电路的结构和工作原理,并给出了实验结果和实验波形.
关键词 静电除尘器 串联谐振 功率变换器 高频 高压
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