接一楼,Gmax能在双谐振系统中自然平稳,是因为谐振特性与负载的双重作用。
最终在普通QCW中,可以归纳为Gmax=Qsum*N*XLleak/(Xleak+Xload)
Gmax极点最大增益
Qsum等效LC谐振品质因素
XLeak未参与谐振漏感等效感抗
Xload电弧负载网络的等效电抗,其中Xload≈Rload
而Pmax=Iavg*Gmax,Iavg是初级线圈的电流,这个参数是变化的。
所以我们把LTspice的仿真条件修改为key syntax:.train 1m uic,对时域进行扫描。
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其中一个非常重要的特性,是我用行为电压源模拟了经典UD系类电路,
可以看到震荡波形中,不同的耦合度表现出不同的Notch区间,这个Notch的意义其实就是拍频。
拍频由于上下极点的频率差而定,
所以K能够决定线圈的互感,同时也影响Notch发生的长短,
这个其实就意味着UD系列电路,在上下极点来回跳动,并不稳定跟踪。
可以用以下FFT分析来证明这一点,
UD系列是基于过零点跟踪原理来实现的,所以它只会选择能够经过0相位点的工作情况。
以上相位图有三个过零点,三个频率都可以满足UD的自激震荡需求,
Notch就意味着频率的不纯净,不稳定,所以长期以来,QCW都要通过强烈的失谐来保证选频。
这样带来的增益损失是非常可观的。
所以从现代工业的角度来看,最适合QCWDRSSTC驱动的,其实是DPLL技术。
DPLL能够锁定特定频域,来满足QCWDRSSTC对电弧长度持续的需求,工作在特定工作区间。
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只要能够满足以上Gmax和Iavg要求,就能获得一个理想输出的双谐振变压器特性。
并且在相当大的范围内,通过母线调制器的上升,实现对曲线的调平,
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上面的主要工作,
第一是获得正向设计QCWDRSSTC调平负载曲线的工作。
第二是获得一个稳定的,能够锁定固定极点而无需失谐为代价的数字驱动器。
第一个,已经在帖子里做介绍了,总结规律,归纳原因之后,优化就很容易了。
第二个,我正在做,基于ARM和CPLD架构的Advanced universal driver,这一块国外也有爱好者在做相关工作。
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未来的展望:
在了解QCWDRSSTC的负载特性后,针对优化主体的调参细节不再是难点。
在完成能够稳定锁频而非简单自激驱动的驱动器,可以通过K模计数器在可编程逻辑器件中实现,能够在几个周期快速锁定。在全频域,提供很好的响应特性,这样就使不稳定、自激振荡原理的UD系列驱动升级为可控的系统。
我相信通过以上两点工作,
QCWDRSSTC在未来的时间,突破限制它架构的限制,避免现有构架堆叠功率只能增粗而非增长的缺点。
不再是只有1-3米电弧,而是可以利用普通工业级半导体器件,
Ton脉冲增加到4-500mS量级,电弧做到4-5m长度,也不再是梦想。
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