超声电机LLCC谐振电路研究

超声电机需要幅值较高的驱动电压,因此其驱动电路需要变压器升压。超声电机为非线性容性负载,需要进行阻抗匹配,并保持电压和相移恒定。采用推挽电路作为驱动器拓扑,分析了该驱动电路在不同性质负载情况下工作过程,结果表明驱动器在感性负载时的开关管损耗较容性负载时小,感性负载可提高驱动器效率和可靠性。给出LLCC谐振网络及其参数计算方法,通过理论分析和仿真证明了电机谐振电压和相移与驱动条件可解耦,且该LLCC谐振网络可使驱动电路的负载性质由容性转变为感性。用TRUM-60型超声电机进行实验,结果证明了该方法的有效性。

固定频率正弦波输出LLCC串并联谐振电路研究

针对LLCC串并联谐振电路应用于高频正弦波输出场合,详细分析了LLCC串并联谐振电路的恒流恒压及滤波特性;深入探讨了移相全桥电路拓扑的开关频率与LLCC的串并联谐振频率一致情况下的LLCC滤波特性,得到输出正弦波的THD与LLCC的参数、负载以及占空比等因素的数学关系;详细分析讨论了LLCC的参数对软开关以及滤波特性的影响,讨论了变压器寄生参数对LLCC电路的影响。给出以THD为指标的高频正弦波输出的LLCC谐振电路参数的设计步骤,最后设计实现了10 k W,40 k Hz正弦波输出的真空溅射电源并进行了实验研究和验证,为高频正弦波输出逆变器的设计提供有效的理论指导。

LLCC谐振滤波器在高频正弦波逆变器中的优化设计

LLCC谐振滤波器在高频正弦波逆变器中得到了一定应用,但在实际工程应用中滤波器的参数设计一直没有得到充分的研究。提出一种LLCC谐振滤波器在高频正弦波逆变器中的参数优化设计方法,针对移相全桥LLCC谐振变换器拓扑,通过建立功率器件的损耗模型和Matlab优化求解,得到了以功率损耗最小为优化目标,以总谐波畸变率(THD)为约束条件的LLCC谐振滤波器优化参数。最后研制了一台输出40k Hz、10k W的电源样机,并进行实验验证。所提LLCC参数优化设计方法对于高频正弦波逆变器的参数设计具有一定的理论指导意义。

LLCC电路在压电陶瓷变压器上的应用

结合压电陶瓷变压器的特点,介绍了压电陶瓷变压器的等效电路.为了使压电陶瓷变压器获得良好的工作性能,必须使其工作在固有谐振频率并有良好的阻抗匹配,因此提出了将LLCC谐振电路应用在压电陶瓷变压器上的方法,并对该电路的特性进行了分析.分析表明,LLCC谐振电路能满足在压电陶瓷变压器的应用,并且根据其固有谐振频率的大小,可以推算出阻抗匹配电路的参数.

超声电机推挽式驱动电路研究

由于超声电机需要幅值较高的驱动电压,因此其驱动电路需要变压器升压。电机为非线性容性负载,需要进行阻抗匹配,并保持电压和相移恒定。该文利用推挽电路作为驱动器拓扑,分析了驱动器在感性负载时的开关管损耗较容性负载时小,提高了驱动器效率和可靠性。并对串联电感匹配电路进行了改进,给出了LLCC谐振网络,并进行了Saber仿真分析,最后采用TRUM-60型超声电机进行了实验,结果证明了该方法的有效性。

基于多电容充放电平衡的多路输出LED驱动器

为解决多路并联发光二极管(LED)的均流问题,提出一种利用多个均流电容充放电平衡原理的多路LED均流方法.该方法将多个均流电容与变压器不同副边绕组互相串联,通过多个均流电容的串联耦合和均流电容的安秒平衡原理实现多路LED均流.在此基础上,结合LLC拓扑和副边均流电容,构建四路输出的LLCC谐振LED驱动器.详细分析了驱动器在一个开关周期内的工作模态及多电容均流机理,并通过将多路副边输出简化和等效为单路输出,得到电路的直流增益曲线,并给出驱动器的设计原则.研制了一台功率为150 W,每路输出电流为0.35A的四路输出LED驱动器样机,试验结果表明:在驱动器的均流范围内,流过变压器副边绕组的电流幅度一致,相位一致或相反,保证了各路LED负载的精确均流.

国内外超声波电动机驱动技术的最新进展

叙述了国内外在超声波电动机驱动技术领域所取得的最新研究成果,重点介绍了直接数字频率合成技术(DDS)、双电感双电容谐振技术(LLCC)和压电变压器技术在该领域中的应用,并指出了驱动电源在今后的发展方向和趋势。