[發(fā)明專利]雙邊LC補(bǔ)償型CPT系統(tǒng)及其參數(shù)設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110616501.2
• 申請(qǐng)日: 2021-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN113258687B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳羽;溫振霖;殷金安;徐立剛;陳乾宏;任小永;張之梁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué);江蘇展芯半導(dǎo)體技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02J50/05
• 分類號(hào): H02J50/05;H02M5/08;H02M3/335;G06F30/17;G06F30/20
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

1.一種雙邊LC補(bǔ)償型CPT系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括直流電源、高頻逆變電路、補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)、容性耦合機(jī)構(gòu)、整流濾波電路和負(fù)載R_o；所述補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)包括原邊串聯(lián)補(bǔ)償電感L₁、原邊并聯(lián)補(bǔ)償電容C_e1、副邊串聯(lián)補(bǔ)償電感L₂以及副邊并聯(lián)補(bǔ)償電容C_e2；所述原邊串聯(lián)補(bǔ)償電感L₁與原邊并聯(lián)補(bǔ)償電容C_e1串聯(lián)連接；所述副邊串聯(lián)補(bǔ)償電感L₂與副邊并聯(lián)補(bǔ)償電容C_e2串聯(lián)連接；所述容性耦合機(jī)構(gòu)包括原邊金屬極板P₁和原邊金屬極板P₂、以及副邊金屬極板P₃和副邊金屬極板P₄；所述原邊金屬極板P₁和原邊金屬極板P₂分別連在原邊并聯(lián)補(bǔ)償電容C_e1兩端；所述副邊金屬極板P₃和副邊金屬極板P₄分別連在副邊并聯(lián)補(bǔ)償電容C_e2兩端；

該系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)滿足以下條件：

1）諧振頻率f的取值范圍(f_min，f_max)滿足以下條件：

當(dāng)，則

；

當(dāng)，則

式中，f_max為諧振頻率f最大值；f_min為諧振頻率f最小值；E_air為空氣擊穿場(chǎng)強(qiáng)；α為電壓利用系數(shù)；β為電壓安全系數(shù)；C_m為容性耦合機(jī)構(gòu)的互容；P_o為輸出功率；l_air為l₃和l₄的等效傳輸距離，；

容性耦合機(jī)構(gòu)的尺寸中，l₁為原邊金屬極板P₁和原邊金屬極板P₂間的氣隙距離；l₂為副邊金屬極板P₃和副邊金屬極板P₄間的氣隙距離；l₃為原邊金屬極板P₁和副邊金屬極板P₃間的氣隙距離；l₄為原邊金屬極板P₂和副邊金屬極板P₄間的氣隙距離；

2）原邊并聯(lián)補(bǔ)償電容C_e1與諧振頻率f的關(guān)系滿足以下條件：

式中，C_m為容性耦合機(jī)構(gòu)的互容；C_s1為容性耦合機(jī)構(gòu)的原邊自容；R_eq為整流濾波電路和負(fù)載R_o的等效電阻值；原邊串聯(lián)補(bǔ)償電感L₁和副邊串聯(lián)補(bǔ)償電感L₂滿足以下條件：

式中，C_s1為容性耦合機(jī)構(gòu)的原邊自容，C_e1為原邊并聯(lián)補(bǔ)償電容，C_s2為容性耦合機(jī)構(gòu)的副邊自容；C_e2為副邊并聯(lián)補(bǔ)償電容；f為諧振頻率；

3）組成原邊并聯(lián)補(bǔ)償電容C_e1的串聯(lián)電容支路中單體電容的容值C₀、串聯(lián)電容支路中單體電容的串聯(lián)數(shù)量n_s和串聯(lián)電容支路的并聯(lián)數(shù)量n_p與諧振頻率f的關(guān)系滿足以下條件：

式中，P_o為輸出功率；I₀為單體電容的額定電流；C_m為容性耦合機(jī)構(gòu)的互容；C_D為二極管寄生電容容值；R_o為負(fù)載阻值。