利用基波分析法的串联谐振电容充电电源建模 被引量：4

1

作者 张东辉 严萍 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期201-204,共4页

为进一步研究因具有电流源特性而已广泛应用于电容器充电电路中的串联谐振变换器,利用基波分析法分析了串联谐振变换器,建立了串联谐振变换器基波分析法的稳态模型并在适当修改后用于串联谐振电容充电电源的研究。用搭建的30 kW、1 kV... 为进一步研究因具有电流源特性而已广泛应用于电容器充电电路中的串联谐振变换器,利用基波分析法分析了串联谐振变换器,建立了串联谐振变换器基波分析法的稳态模型并在适当修改后用于串联谐振电容充电电源的研究。用搭建的30 kW、1 kV电容充电电源样机验证的结果表明,实验与理论结果在特定条件下非常符合。利用该模型可更快地确定电路工作在给定条件下的谐振参数,使电源的整体效率和器件的应力都取得最优,使用稳态模型仿真可大大地节省仿真时间,从而使系统的设计更快捷,工作更稳定。 展开更多

关键词 基波分析法 串联谐振变换器 电容充电电源 开关网络 稳态分析 传递函数

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便携式谐振倍压电容充电电源的设计 被引量：2

2

作者 张远绎 凌志斌 李旭光 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期133-137,共5页

对输入电压为24 V,输出电压3 kV的便携式谐振倍压电容充电电源进行了设计与验证。针对高变压比的特点,电源采用串联谐振拓扑与倍压整流相结合的拓扑结构,避免了高频变压器副边匝数过多、分布参数过大可能造成的不利影响。对高频变压器... 对输入电压为24 V,输出电压3 kV的便携式谐振倍压电容充电电源进行了设计与验证。针对高变压比的特点,电源采用串联谐振拓扑与倍压整流相结合的拓扑结构,避免了高频变压器副边匝数过多、分布参数过大可能造成的不利影响。对高频变压器、谐振电容、开关器件等核心元件进行了设计和调试。最后采用该电源进行电容充电实验,其测试结果验证了设计的正确性。 展开更多

关键词 电容充电电源 便携式 串联谐振 倍压整流 高频变压器 分布参数

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移相串联谐振高压电容器充电电源谐振参数设计方法及其电流控制策略 被引量：23

3

作者 廖永福 林磊 +3 位作者 李傲 钟和清 邓禹 王俊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第16期83-92,共10页

针对基于移相串联谐振全桥变换器(PS-SRC)的高压电容器充电电源,提出了谐振参数设计方法和充电电流模糊控制的策略。为了克服串联谐振高压电容器充电电源工作在欠谐振电流断续模式的缺点,通过移相控制使其工作在过谐振电流连续模式下。... 针对基于移相串联谐振全桥变换器(PS-SRC)的高压电容器充电电源,提出了谐振参数设计方法和充电电流模糊控制的策略。为了克服串联谐振高压电容器充电电源工作在欠谐振电流断续模式的缺点,通过移相控制使其工作在过谐振电流连续模式下。分析了PS-SRC三种工作模式的特点,推导了其边界条件,基于数值求解方法,对适用于高压电容器充电的工作模式进行了深入的分析,并根据高压电容器充电电源的应用要求,提出了谐振参数设计方法。针对PS-SRC精确数学模型难以推导的情况,提出了采用模糊控制的充电电流控制方案,给出了主要设计方法。最后,通过实验验证了谐振参数设计方法的正确性以及模糊控制实现恒流充电的可行性。 展开更多

关键词 移相串联谐振变换器 高压电容器充电电源 谐振参数 模糊控制

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串联谐振式高压电容器充电电源的效率特性研究 被引量：11

4

作者 谭亲跃 林福昌 +2 位作者 王少荣 石雷 王士营 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期78-83,共6页

高压脉冲电容器充电电源是强激光能源系统的重要组成部分,而串联谐振式高压电容器充电电源是其中的一种典型拓扑结构。充电效率是反映电容器充电电源工作特性的一个重要指标。提高充电电源的效率既是高效用电的要求,也是保证充电速度、... 高压脉冲电容器充电电源是强激光能源系统的重要组成部分,而串联谐振式高压电容器充电电源是其中的一种典型拓扑结构。充电效率是反映电容器充电电源工作特性的一个重要指标。提高充电电源的效率既是高效用电的要求,也是保证充电速度、设备安全和电磁兼容性的需要。变流环节损耗、谐振环节损耗、升压环节损耗、谐波畸变功率损耗和"T"形回路损耗等是其主要的损耗来源。因此,采用软开关技术、提高功率因数、减小谐波畸变、合理设计变压器和"T"形回路等是提高效率的主要措施。分析和试验表明,采用有关措施后,效率显著提高,整机效率达87%,同时,也促进了其他运行特性的改善。 展开更多

关键词 强激光能源系统 电容器充电电源(CCPS) 串联谐振 功率因数 功率损耗

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高功率密度电容器充电电源 被引量：9

5

作者 高迎慧 史孝侠 严萍 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期943-948,共6页

针对高压脉冲电容器充电电源高功率小型化的发展需求,采用谐振软开关技术和热设计技术研制了开关频率为50kHz的充电电源,要求在电源10kV的额定输出电压下充电速率达到20kJ/s(额定输出电压下峰值功率40kW),功率密度达到2MW/m3。分析了分... 针对高压脉冲电容器充电电源高功率小型化的发展需求,采用谐振软开关技术和热设计技术研制了开关频率为50kHz的充电电源,要求在电源10kV的额定输出电压下充电速率达到20kJ/s(额定输出电压下峰值功率40kW),功率密度达到2MW/m3。分析了分布参数的存在对高频逆变器工作特性的影响,介绍了针对不同分布参数影响的应对措施。初步试验研究了间歇工况下高功率小型化电源热设计技术,基于电源间歇工作特点,结合不同电源组件发热特性,设计了不同的散热措施,给出了各器件的温升数据。完成了充电电源性能测试实验,实验结果表明:电源功率密度达到2.15MW/m3。 展开更多

关键词 电容器充电电源 高频 高压电源 热设计

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LCL-T半桥谐振式恒流电容器充电电源 被引量：4

6

作者 梁婷 方春恩 +2 位作者 李伟 王猛 张彼德 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期49-55,共7页

为了实现电容器恒流充电,研究了基于LCL-T谐振变换器的恒流充电技术。首先,运用交流分析法详细阐述了LCL-T谐振变换器在一定条件下实现恒流特性的原理,分析了不同品质因数下开关频率的变化对谐振变换器电流增益和逆变器输出端电压电流... 为了实现电容器恒流充电,研究了基于LCL-T谐振变换器的恒流充电技术。首先,运用交流分析法详细阐述了LCL-T谐振变换器在一定条件下实现恒流特性的原理,分析了不同品质因数下开关频率的变化对谐振变换器电流增益和逆变器输出端电压电流相位差的影响;其次,对二极管钳位型LCL-T半桥谐振式电容器充电电源的充电过程和性能进行了分析,并在此基础上设计了一台样机。最后,通过在12 s内将2 370μF电容器充电至600 V的仿真与实验证明了LCL-T半桥谐振式电容器充电电源具有恒流特性,且控制简单,适用于电容器的快速、精确充电。 展开更多

关键词 LCL-T谐振变换器 电容器充电电源 二极管钳位

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使用零电流开关的电容器充电电源 被引量：8

7

作者 李网生 徐功潜 《现代雷达》 CSCD 北大核心 1997年第5期98-104,共7页

介绍一种为电容器充电而特别设计的电源(CCPS)。这种电源使用了串联谐振拓朴结构,运用了较为成熟的零电流开关技术以及导通时间和开关频率都固定的简单控制方式。实验样机是给一个1.0μF的人工线电容充电,从0V充到5600V,约需2.8ms,充电... 介绍一种为电容器充电而特别设计的电源(CCPS)。这种电源使用了串联谐振拓朴结构,运用了较为成熟的零电流开关技术以及导通时间和开关频率都固定的简单控制方式。实验样机是给一个1.0μF的人工线电容充电,从0V充到5600V,约需2.8ms,充电能量达5600J/s。当重复频率为300Hz时,平均输出功率为4700W。 展开更多

关键词 电容器充电电源 串联谐振 零电流开关 电源

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并联谐振变换器式电容器充电电源 被引量：2

8

作者 任青毅 梁川 +1 位作者 王桂吉 崔恒安 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期693-696,共4页

针对采用串联谐振变换器电容器充电电源的不足,通过分析、改进并联谐振变换器拓扑,研制了基于并联谐振全桥变换器研制的10kJ/s,100kV电容器充电电源,变换器开关采用脉冲宽度调制技术,开关频率达40kHz,电源的反馈控制电路基于数字信号处... 针对采用串联谐振变换器电容器充电电源的不足,通过分析、改进并联谐振变换器拓扑,研制了基于并联谐振全桥变换器研制的10kJ/s,100kV电容器充电电源,变换器开关采用脉冲宽度调制技术,开关频率达40kHz,电源的反馈控制电路基于数字信号处理全数字控制器。并给出了充电电源及主要部件高频高压变压器的设计注意事项、经验及实验结果。 展开更多

关键词 电容器充电电源 并联谐振开关变换器 脉冲宽度调制 数字控制器

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基于状态平面模型的多模态恒功率谐振电容器充电电源研究 被引量：1

9

作者 许赟 鲁超 +2 位作者 何凯文 李佩臣 张杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期2349-2357,共9页

谐振型电容器充电电源因其高效、高功率密度被广泛应用于脉冲功率领域,其控制方法多为断续模式的恒流控制,控制简单但存在充电速度慢、开关器件应力大的缺点。恒功率控制可以加快充电速度,但电流断续模式(discontinuous conduction mode... 谐振型电容器充电电源因其高效、高功率密度被广泛应用于脉冲功率领域,其控制方法多为断续模式的恒流控制,控制简单但存在充电速度慢、开关器件应力大的缺点。恒功率控制可以加快充电速度,但电流断续模式(discontinuous conduction mode,DCM)谐振电流峰值大、平均值小,器件应力大;电流连续模式(continuous conduction mode,CCM)充电后期开关频率高,硬关断损耗与干扰严重。为了实现电容器恒功率充电的同时弥补单一CCM或DCM模式充电的不足,该文提出一种新型多模态恒功率控制策略,综合利用CCM电流平均值大、峰值小与DCM开关损耗小的优势。状态平面法便于准确直观分析谐振电路变模式恒功率充电过程,因此文中通过CCM与DCM运行时的状态轨迹推导出恒功率控制模型,设计并实现各充电模态的平滑切换。最后通过实验验证,该多模态恒功率控制策略能够在显著加快充电速度的同时不增加开关器件应力。 展开更多

关键词 串联谐振 电容器充电电源 恒功率控制 状态平面模型

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基于LCCL谐振变换器拓扑的新型经颅磁刺激电容器充电电源设计 被引量：1

10

作者 熊慧 秦涛涛 刘近贞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第18期4757-4765,4776,共10页

为提高经颅磁刺激(TMS)的电流脉冲频率,该文提出一种基于电感-电容-电容-电感谐振变换器(LCCLRC)的电容器充电电源(CCPS)。首先,利用基波分析法推导出LCCLRC恒流输出以及逆变器输出电压与电流零相位条件的近似表达式;其次,对较小物理尺... 为提高经颅磁刺激(TMS)的电流脉冲频率,该文提出一种基于电感-电容-电容-电感谐振变换器(LCCLRC)的电容器充电电源(CCPS)。首先,利用基波分析法推导出LCCLRC恒流输出以及逆变器输出电压与电流零相位条件的近似表达式;其次,对较小物理尺寸和较大电流增益的变换器的设计条件进行分析,根据仿真实验可得,以LCCL RC为充电电源的TMS系统脉冲频率是LCLCRC的1.21倍;最后,设计平均输出电流为1.15A、功率为118.37W的样机原型。结果表明,样机原型的实际电流增益为0.904,将3300μF储能电容从0V充电至100V的时间为315ms。相对于LCLCRC电容器充电电源,其充电时间减少了21.25%。实验结果验证了该理论分析的有效性。 展开更多

关键词 电容器充电电源 谐振变换器 经颅磁刺激 恒流源 高电流增益

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高频电容器充电电源绝缘栅双极晶体管吸收电路 被引量：6

11

作者 邢达 高迎慧 严萍 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期239-243,共5页

高频化是提升电源功率密度的有效方法。为了保护高频电容器充电电源中的开关器件,以串联谐振式电容器充电电源为基础,研究了绝缘栅双极晶体管(IGBT)尖峰电压的产生机理及影响因素。介绍了几种抑制尖峰电压的方法,着重分析了IGBT吸收电... 高频化是提升电源功率密度的有效方法。为了保护高频电容器充电电源中的开关器件,以串联谐振式电容器充电电源为基础,研究了绝缘栅双极晶体管(IGBT)尖峰电压的产生机理及影响因素。介绍了几种抑制尖峰电压的方法,着重分析了IGBT吸收电路的基本原理,并进行了参数设计。结合仿真软件,对吸收电路的参数进行了优化,将仿真结果和40 kW,50 kHz电容器充电电源样机的实验结果进行对比,验证了提出方案的可行性。 展开更多

关键词 电容器充电电源 吸收电路 尖峰电压 绝缘栅双极晶体管 逆变器 高频电源

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重频条件下电容器充电电源谐振电路的稳定 被引量：1

12

作者 李泽峰 刘庆想 李伟 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期139-144,共6页

重频条件下电容器充电电源谐振电路由于谐振电容剩余电压的存在从而产生异常振荡,进而引发开关过流导致电源故障。针对这一问题,在分析谐振电路工作原理基础上,提出了在每个充电周期结束后,通过控制电源自身的部分开关导通,从而释放谐... 重频条件下电容器充电电源谐振电路由于谐振电容剩余电压的存在从而产生异常振荡,进而引发开关过流导致电源故障。针对这一问题,在分析谐振电路工作原理基础上,提出了在每个充电周期结束后,通过控制电源自身的部分开关导通,从而释放谐振电容剩余电压的解决方法,不仅可以让谐振电路趋于稳定,还避免了添加泄放电路的缺点,其控制方法也简单通用。对800 V/6 A的充电电源进行了电路仿真和实验验证,仿真和实验结果均表明,本文提出的方法可以在充电周期结束后将谐振电容上的剩余电压迅速归零,谐振电流也趋于稳定,有效抑制了谐振电路的异常振荡,从而验证了方法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 谐振电路 电容器充电电源 重复频率 振荡抑制 开关控制

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一种基于MMC拓扑的高压电容器充电电源设计 被引量：1

13

作者 张辰丰 栗保明 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2021年第4期63-68,共6页

电磁轨道炮的连发技术需要给其供电的脉冲功率源连续快速充放电。而这一过程的实现,需要对脉冲功率源中的高压电容器进行快速、可重复的充电操作,因此,充电电源的设计成为脉冲功率源系统设计过程中的重要一环,也是电磁轨道炮设计的一个... 电磁轨道炮的连发技术需要给其供电的脉冲功率源连续快速充放电。而这一过程的实现,需要对脉冲功率源中的高压电容器进行快速、可重复的充电操作,因此,充电电源的设计成为脉冲功率源系统设计过程中的重要一环,也是电磁轨道炮设计的一个组成部分。基于级联式模块化多电平变换器这一电路拓扑,设计了一种模块化的高电压电容器的充电电源,将其充电过程划分成了恒流充电和恒功率充电两个阶段;并在此基础上进行了用于电压保持的浮充部分电路设计和基于能量平衡的MMC半桥子模块间动态均压部分的控制设计。基于设计结果,通过仿真计算得到了充电过程的电压和电流波形,并验证了模块化电路结构的动态均压特性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器(MMC) 直流充电 电容器充电电源 脉冲功率源

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J-TEXT加热场电容器组恒流充电电源设计

14

作者 吕书栋 张明 +2 位作者 阳成 饶波 于克训 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期252-258,共7页

分析了实际串联谐振电容充电电源的充电特性,提出通过设置两个电流档位,闭环调节PWM开关频率,实现了对多组电容器组恒流充电。设计了最大输出电流为6.5A,最大输出电压为2000V的电容充电电源。测试结果表明,该电源可以在1分钟内将四组电... 分析了实际串联谐振电容充电电源的充电特性,提出通过设置两个电流档位,闭环调节PWM开关频率,实现了对多组电容器组恒流充电。设计了最大输出电流为6.5A,最大输出电压为2000V的电容充电电源。测试结果表明,该电源可以在1分钟内将四组电容器组同时充至2000V以内不同的任意电压,充电精度小于1%,能够满足J-TEXT加热场电源运行需求。 展开更多

关键词 恒流充电 串联谐振 电容器充电电源

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一种带非电解电容的电动汽车充电电源的建模和设计方法 被引量：1

15

作者 周辛南 刘卓然 +1 位作者 郑守明 孙志杰 《电测与仪表》 北大核心 2018年第4期130-136,共7页

电动汽车车用电池的寿命通常在50 000 h以上,而传统的电动汽车车用充电电源寿命受电解电容的限制只能在8 000 h左右。为实现充电电源与动力电池的寿命匹配,关键在于将短寿命的DC-link电解电容替换为长寿命的非电解电容或代替电容的其他... 电动汽车车用电池的寿命通常在50 000 h以上,而传统的电动汽车车用充电电源寿命受电解电容的限制只能在8 000 h左右。为实现充电电源与动力电池的寿命匹配,关键在于将短寿命的DC-link电解电容替换为长寿命的非电解电容或代替电容的其他结构。本文提出了一种基于状态空间平均法的建模方法,重构了包括控制电路和主电路的平均控制模式下的Boost PFC电路。并通过该方法得到全电路的控制框图,最终得到了输出电压对输入电压的闭环传递函数,进而得到了100 Hz两倍工频纹波电压的衰减倍数与DC-link电容之间的关系,证明了DC-link电容容值可以大大低于传统的经验值,实现了长寿命小容值的薄膜电容对短寿命大容值电解电容的替换。最后用仿真和实验样机对该建模方法以及电源的无电解电容化进行了验证。 展开更多

关键词 非电解电容电动汽车充电电源 boost功率因数校正电路 平均电流模式控制方法

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35kV/0.7A高压变频恒流充电电源 被引量：20

16

作者 杨小卫 严萍 +2 位作者 孙鹞鸿 龚金水 邵建设 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期54-56,76,共4页

介绍了一种适用于电容器快速充电的高压变频恒流充电电源,它采用智能功率模块IPM和全桥串联谐振式变换电路,依靠电流反馈信号来控制开关频率的升高以保持充电电流的恒定。实际运行表明该电源恒流效果好,工作稳定可靠。

关键词 串联谐振 恒流 变频 电流反馈 电容器充电电源

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重复经颅磁刺激器电容充电技术发展现状 被引量：3

17

作者 雷发胜 赵晓昕 +1 位作者 张广浩 霍小林 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2016年第11期45-52,共8页

经颅磁刺激(TMS)是一种非侵入式、无创无痛的神经检测和治疗技术。其中,重复经颅磁刺激(r TMS)具有调节病变区皮质兴奋性等复杂机制,在神经性疾病治疗研究方面具有巨大潜在价值,已经成为当今的研究热点。电容器充电技术是重复经颅磁刺... 经颅磁刺激(TMS)是一种非侵入式、无创无痛的神经检测和治疗技术。其中,重复经颅磁刺激(r TMS)具有调节病变区皮质兴奋性等复杂机制,在神经性疾病治疗研究方面具有巨大潜在价值,已经成为当今的研究热点。电容器充电技术是重复经颅磁刺激的核心技术,直接影响r TMS的性能,研制高效和可靠的电容充电电源成为r TMS技术发展的迫切需求。目前比较成熟的电容器充电技术中,高频开关变换器充电方式较其他方式具有明显的优势,随着电力电子器件的发展已成为当今的主流。本文首先详细介绍了两种高频变换器拓扑结构:PWM变换器和谐振变换器,随后从效率、充电速度、体积等几方面阐述了可用于r TMS系统的电容器充电电源技术的最新研究进展,最后指明了r TMS电源技术未来的发展方向。 展开更多

关键词 重复经颅磁刺激 电容器充电电源 PWM变换器 谐振变换器

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飞机电脉冲除冰电源系统的研究 被引量：2

18

作者 陈鹏 葛红娟 杨宗翰 《电子测量技术》 2015年第5期75-77,92,共4页

为了使电脉冲除冰(electro-impulse de-icing,EIDI)系统中的高压储能电容器组高效、安全地充电,研究了一种基于DSP控制串联谐振型拓扑结构的脉冲电源。通过建立不同工作模态时的等效电路,理论分析并推导了电容器组的平均充电电流,同时... 为了使电脉冲除冰(electro-impulse de-icing,EIDI)系统中的高压储能电容器组高效、安全地充电,研究了一种基于DSP控制串联谐振型拓扑结构的脉冲电源。通过建立不同工作模态时的等效电路,理论分析并推导了电容器组的平均充电电流,同时通过合理设计脉冲电源的工作频率和谐振元件参数,使其工作在欠谐振状态,从而实现在较宽电压范围内的电容器的恒流充电和零电流软开关工作。因此当除冰用传感器检测到机翼表面有冰层时,即可使脉冲电源工作以达到除冰要求。 展开更多

关键词 电容器充电电源 串联谐振 恒流充电

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PWM方式串联谐振CCPS研究 被引量：1

19

作者 张柯 邹云屏 +1 位作者 钟和清 张华 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期44-47,53,共5页

PWM方式串联谐振是串联谐振电容器充电电源(CCPS)电路的3种工作模式之一。这种软开关技术是近年来研究的一大热点。为了研究PWM方式串联谐振CCPS电路的工作过程,给出了其电路原理图及各阶段的等效电路,建立了该电路的数学模型。结合数... PWM方式串联谐振是串联谐振电容器充电电源(CCPS)电路的3种工作模式之一。这种软开关技术是近年来研究的一大热点。为了研究PWM方式串联谐振CCPS电路的工作过程,给出了其电路原理图及各阶段的等效电路,建立了该电路的数学模型。结合数学表达式,通过数学仿真的方法,给出了输出电压变化情况下谐振电路的工作状态,并给出了该电路主要波形。实验结果验证了所采用控制方案的正确性和充电系统的有效性。 展开更多

关键词 电容器充电电源 脉冲宽度调制 串联谐振 开关频率

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