【本章的技術(shù)性非常強,如果是這個方向的書友應(yīng)該能理解,并非杜撰,高精度高頻高壓直流發(fā)生器與開關(guān)電源有本質(zhì)區(qū)別,兄弟們千萬不要混淆,比如醫(yī)療ct中的激發(fā)器,就是現(xiàn)在還沒聽說國內(nèi)哪家能做,只有四門子、芬利浦少數(shù)幾家有,而航空軍用要求更高,難度更大,比如200kv的直流,這個絕緣就很難,根本找不出這么高耐壓等級的整流二極管,因為質(zhì)量要求小,頻率必須高,這并不容易做到,還有其他技術(shù)難點后面都會提及。】
……
大多數(shù)的教授們已經(jīng)放棄了本次項目,開始天南海北地拉家常了,張政還挺傲氣,不愿閑扯,心思也飄回了南辰,妻子和女兒的身旁了,第一次離開家這么久甚是想念,恨不得也馬上回去。
這一次之所以愿意參與進(jìn)來,本以為是十拿九穩(wěn),當(dāng)時還說毛熊國那邊有專家過來協(xié)助,所有人這才聚集到邊陲小城阿二山來,這么久了連個鬼影都沒看不到。
在座都是有頭有臉的人物,聚在一起非但不能相互促進(jìn),爭辯扯皮倒是一個比一個激烈,他也提出了一個新型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),可是受到的永遠(yuǎn)是攻擊和指責(zé),偏偏他理解得還不深刻,很多疑問都回答不出來。
嘆了口氣,正百無聊賴,隨意地看了一眼白板就把目光移到了窗外,突然腦海中一閃,教授們到下面實驗室查看設(shè)備之前,他正在白板上研究拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),當(dāng)時又被眾人指責(zé),他清楚地記得畫了什么。
猛然目光又回到白板,這一看吃驚不小,什么時候白板上又多了一幅波形圖,其他人或許沒注意,對他來說卻如同晴天霹靂一般,整個人頓時傻在那兒,抽出紙筆就一遍遍驗算起來,他感覺到這幅不起眼的圖讓他摸到了什么門檻,想不通的地方開始暢順起來。
基于主電路串聯(lián)諧振軟開關(guān)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)該行得通。
假設(shè)電容和電感都是零狀態(tài),那么逆變器對這個電路進(jìn)行充電,因為電感對電流的阻礙作用,電容器的電壓必然以正弦波形的第一個四分之一形狀,而電感的電流必然是余弦的第一個四分之一!
再一看旁邊的波形圖果真如此!
窗外西斜的最后一縷陽光透著玻璃照射進(jìn)來,正灑在白板上,張政揉了揉眼睛,這是上帝給我的啟示嗎?
再接再厲分析。
如果此刻逆變器連個橋臂上面兩個開關(guān)或者下面同時導(dǎo)通,串聯(lián)諧振的電能就在電容和電感之間流轉(zhuǎn),如果一切都是理想狀態(tài),便將持續(xù)下去。
等到電感的電流又重新回到正向時,逆變器給這個電路注入能量,那么電容的電壓將持續(xù)升高,持續(xù)幾個周期,電壓便能夠升到很高,經(jīng)過變壓器的變換作用就得到了高壓交流電,整流之后就是高壓直流電。
電流波形圖的零點都被圈了出來,張政的思維一下子被啟發(fā)了,興奮地猛拍了一個桌面,臉上洋溢這開心的笑容,其他在聊天的教授們看著他手舞足蹈,就瞄了一眼直接無視,繼續(xù)聊天。
張政的內(nèi)心卻驚濤駭浪,對呀,我怎么沒想到呢,串聯(lián)諧振想要實現(xiàn)軟開關(guān),只要在諧振電流的零點切換逆變器的開關(guān)就行了呀,電流為零,那么開關(guān)損耗一定為零,這是完全消除了損耗呀,開關(guān)頻率能提高到多少?10khz?20khz?
完全在一種茅塞頓開的幸福中,他覺得自己找到了通向成功的鑰匙,他站了起來,靜靜地走到了前面,壓了壓躁動的心里,平和地說道:“諸位同僚,我可能找到了解決重量和穩(wěn)定性的方案。”
一開始大家還沒反應(yīng)過來,只是幾秒鐘,嘩啦啦,所有人都停止了聊天,斗志昂揚地看著他,無比的熱情和專注準(zhǔn)備挑錯,無情的攻擊。
張政無所謂,他覺得這回完全是勝券在握,看到這些人驚訝的表情,心里開心地想笑,沒想到呀,最后還是他解決了這個難題,這一趟草原之行沒有白來。
大家伙都等著呢。
他故意停頓了幾十秒,這才拿起水彩筆,說道:“還是這個拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),基于主電路串聯(lián)諧振軟開關(guān)……”
“張教授,你這個結(jié)構(gòu)不是已經(jīng)討論過了嗎?老生常談嘛。”
“就是呀,沒有實用性。”
張政絲毫不著急,也不氣急敗壞,壓了壓手,笑道:“諸位,就在剛才我想通了其中一個關(guān)鍵點,請大家給我一點時間,我來講解一下。”
在座都是有知識有文化有修養(yǎng)受人尊敬的教授,這點耐心肯定是有,大家都看著他,你倒是說呀。
“這個拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)絕對可行,因為主電路中電容和電感的限制,電流和電壓必然嚴(yán)格按照正弦或余弦的波形變化,不能采用傳統(tǒng)的pwm、pam或者pfm,那么波形就會變得雜亂無章。”
大教授們都在仔細(xì)聆聽,尋找其中的漏洞。
“那么我們不如徹底地?fù)Q個思路,如果逆變器的開關(guān)只在諧振電流為零的時刻切換狀態(tài)呢?換句話說,只要電容和電感的值確定,那么逆變器的開關(guān)頻率就限定而不可改變。”
張政說道這里故意停頓了下來,就給你們時間來思考、來挑錯、來震撼。
能給這么多差不多l(xiāng)evel的人講課,這種感覺讓張政很爽。
教授們互相看一樣,大多還在驚駭中,這聽起來并不難理解,關(guān)鍵在于完全突破了傳統(tǒng)電力電子領(lǐng)域的界限。
就好像發(fā)明了小小的一個馬鞍,蒙古帝國一下子橫掃了世界。
就好像發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng),一下子迎來了全世界的科技革命。
還挑不出任何的毛病來。
“那么逆變器的控制將變得很簡單,開關(guān)固定,逆變器輸出狀態(tài)概括為正向諧振、自由諧振和反向諧振。正向諧振是逆變器輸出的脈沖電壓方向與諧振電流方向相同,對諧振電流起到加強作用;自由諧振是逆變器輸出脈沖電壓為零,對諧振電流無影響,電能在電容和電感中流動;反向諧振是逆變器輸出的脈沖電壓方向與諧振電流方向相反,使得諧振電流減弱。”
張政慷慨激昂、揮斥方遒,就那么一幅波形圖對他的啟發(fā)太大,畢竟功底雄厚,一下子就明白了關(guān)鍵技術(shù)。
“同一狀態(tài),諧振電流的不同方向?qū)?yīng)不同的開關(guān)導(dǎo)通方式。在諧振電流的過零點切換開關(guān)管的狀態(tài),以使得開關(guān)損耗為零,且開關(guān)頻率與串聯(lián)諧振頻率始終保持相同,每種狀態(tài)的作用周期設(shè)置為串聯(lián)諧振周期一半的整數(shù)倍。”
諸位教授都徹底地震驚了。