平面变压器在空间行波管中的应用

平面变压器具有小体积、高功率密度以及热特性好的特点,在低压领域得到了广泛应用。该文研究了将平面变压器应用于行波管电源中,从而达到减小电源体积,提高电源功率密度的目的。结合行波管电源常用的LCLC谐振拓扑,采用部分交错绕组结构设计了一种平面变压器,并进行了电路仿真和实际测试,仿真结果与实测结果一致。采用该平面变压器的LCLC谐振变换器,输入电压为40 V,输出电压为4800 V,输出功率为295 W,开关频率为500 kHz。仿真结果与实验结果均表明,采用平面变压器,可以提高开关频率,缩小电源体积,提高功率密度,从而降低整个行波管放大器的体积和重量。

空间行波管用LCLC谐振变换器的研究

该文研究了LCLC谐振变换器在空间行波管放大器中的应用。基于电路分析的方法,研究了工作于零电压和零电流状态下的LCLC谐振电路的工作原理,并得到了各个工作模式的等效电路;基于该电路的工作原理,推导了该电路的参数;为验证分析的正确性,在PSIM仿真软件中对其进行仿真,并将仿真结果与计算结果进行了对比,仿真结果与分析结果高度一致;最后,设计了输入20 V,输出4600 V,开关频率200 k Hz,输出功率280W,效率高达93.38%的LCLC谐振变换器。仿真结果与实验结果都证实了分析的有效性。

基于粒子群算法的LCLC谐振变换器优化设计

LCLC谐振变换器广泛应用在空间行波管放大器(TWTA)中,起到升压的作用。在LCLC谐振变换器中,具有多个谐振参数,即变压器漏感、串联谐振电容、励磁电感以及并联谐振电容。多个谐振参数增加了LCLC谐振变换器总损耗优化的难度。该文提出一种基于粒子群优化算法的LCLC谐振变换器优化设计方法,解决LCLC谐振变换器由于多个谐振参数造成的总损耗优化困难的问题。首先,推导了LCLC谐振变换器的总损耗公式;其次,采用粒子群优化算法,对LCLC谐振变换器的总损耗进行了优化,得到了总损耗最小时的谐振变换器参数;最后,基于优化的LCLC谐振变换器参数,搭建了LCLC谐振变换器,并进行了一系列实验。实验结果证明了该优化设计方法的有效性。