[發(fā)明專利]一種阻抗匹配器的設(shè)計(jì)及工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011022013.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112104052B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范興明;蘇斌華;張?chǎng)?/a>;唐福鴻;謝興;吳軍科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J7/02
• 分類號(hào): H02J7/02;H02J50/70;H02J50/20;B60L53/126
• 代理公司: 南寧勝榮專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45126
• 代理人: 關(guān)文龍

本發(fā)明公開(kāi)了一種阻抗匹配器的設(shè)計(jì)及工作方法，屬于阻抗匹配技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括以下步驟：(1)計(jì)算匹配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，搭建T型匹配網(wǎng)絡(luò)；(2)通過(guò)阻抗測(cè)量電路得到輸出導(dǎo)納Y₂＝G₂+jB₂；(3)控制器計(jì)算所需參數(shù)并調(diào)整匹配網(wǎng)絡(luò)使輸出導(dǎo)納與設(shè)定的輸入導(dǎo)納匹配。本發(fā)明方法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，匹配精度較高，可減少傳輸過(guò)程中的能量損耗，提高系統(tǒng)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于阻抗匹配技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種阻抗匹配器的設(shè)計(jì)及工作方法。

背景技術(shù)

阻抗匹配可以提高系統(tǒng)的輸出效率，降低損耗。如在電動(dòng)汽車無(wú)線充電中，需要對(duì)發(fā)射端做射頻段大功率阻抗匹配。無(wú)線充電的負(fù)載受許多因素影響，若能進(jìn)行阻抗匹配則將極大程度提高充電效率。

本方法根據(jù)輸入輸出電導(dǎo)的范圍，通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算即可設(shè)計(jì)出一個(gè)可自動(dòng)匹配的阻抗匹配器，具備一定推廣性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種阻抗匹配器的設(shè)計(jì)及工作方法，以解決現(xiàn)有阻抗匹配器的設(shè)計(jì)過(guò)程復(fù)雜，系統(tǒng)傳輸效率低，損耗高等問(wèn)題。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種阻抗匹配器的設(shè)計(jì)及工作方法，包括以下步驟：

(1)計(jì)算匹配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，搭建T型匹配網(wǎng)絡(luò)；

(2)通過(guò)阻抗測(cè)量電路得到輸出導(dǎo)納Y₂＝G₂+jB₂；

(3)控制器計(jì)算所需參數(shù)并調(diào)整匹配網(wǎng)絡(luò)使輸出導(dǎo)納與設(shè)定的輸入導(dǎo)納匹配。

進(jìn)一步地，步驟(1)中計(jì)算匹配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

步驟a：確定輸入電導(dǎo)G₁與輸出電導(dǎo)G₂的范圍；

步驟b：確定品質(zhì)因數(shù)Q范圍；

步驟c：根據(jù)G₁、G₂、Q確定匹配網(wǎng)絡(luò)中第一可調(diào)電感器L₁、第二可調(diào)電感器L₂和可調(diào)電容器C的取值范圍；

步驟d：確定第一可調(diào)電感器L₁、第二可調(diào)電感器L₂和可調(diào)電容器C各級(jí)參數(shù)，并使其組成一個(gè)L-C-L的T型網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步地，步驟b中所述品質(zhì)因數(shù)Q需滿足：

式中為輸入輸出電導(dǎo)比。

進(jìn)一步地，步驟c中所述L₁、L₂和C的取值范圍方法如下：

公式(2)中ω表示交流電源的工作角頻率，1/C表示可調(diào)電容器C容值的倒數(shù)，取Q＝Q_MAX，G₁＝G_1MAX，G₂＝G_2MAX代入上式得到L_1MIN、L_2MIN、(1/C)_MIN，取Q＝Q_MIN，G₁＝G_1MIN，G₂＝G_2MIN代入上式得到L_1MAX、L_2MAX、(1/C)_MAX，其中下標(biāo)MAX代表該參數(shù)的最大值，MIN代表該參數(shù)的最小值。

進(jìn)一步地，步驟d中確定第一可調(diào)電感器L₁、第二可調(diào)電感器L₂和可調(diào)電容器C各級(jí)參數(shù)方法如下：