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第105部分

10k的頻率量級不需要用這種結構。”

啊?十幾萬hz!張政驚掉了一地眼珠子。(未完待續。)

第242章 這章很難懂

要知道大功率直流電源的場合,開關頻率很難提高,為什麼?衡量開關器件的兩個重要指標一是透過電流、二是耐受電壓,大功率開關器件造價非常高昂,而且由於技術限制,單個開關器件的功率就不可能太大。

閘流體是功率最大的開關器件,但是頻率太低,而mosfet、igbt新一代高頻開關器件功率受限很大。

張政深知這一點,他參與設計從三俠水電輸送到江海的高壓直流輸電工程,每一個換流閥都是由幾百上千個igbt並聯後串聯組成,均壓和均流非常難以實現,每一個igbt的驅動訊號都採用光纖,只要哪怕有一根頭髮絲的差距,均壓均流失敗,那麼一個閥內的所有開關都會瞬間燒掉,還會引起可怕的連鎖反應。

這種換流閥世界上只有幾家公司能夠做到,均壓均流的工藝要求太高。

即便如此,整個閥的開關頻率也就在1000hz左右。

大功率對開關頻率的限制非常大,單一的開關器件達不到要求,頻率稍有提高,均壓均流的難度成倍提高。

本次開發的高壓直流發生器,輸出直流要求200kv,電流最高峰值達到800ma,短時最大功率超過160kw,單一的開關器件也無法做到,硬開關狀態損耗太大,頻率一提高,開關壽命成幾何級下降。

必須軟開關,必須均壓均流,還必須要求重量要足夠輕,就必須提高頻率,這才是一系列提高難度的要素,否則一幫子經驗豐富的教授怎會一籌莫展呢。

張政迫不及待向劉晨討教。心中的疑惑太多。

“怎麼會呢?如果開關頻率10k的話,我粗略測算,波動會在5%以上。”

“10k?那是遠遠不夠的,這種控制模式的開關頻率起碼100khz以上,完全消除開關損耗就是為了高頻化,10k的頻率量級不需要用這種結構。”

“100khz?”張政眼睛都瞪圓了。這麼高頻率,那整體裝置的重量肯定大大減輕呀,只是……

“這麼高頻率,igbt也達不到,只能採用mosfet結構的開關器件,單個片子的容量可非常小啊,這又要考慮複雜的均壓均流的問題了。”張政苦著臉,他覺得最理想的狀況是把頻率提高到30k達到平衡。

“這個簡單,mosfet的耐壓沒問題。就是透過電流偏小,而我們採用這種拓撲結構是在電流為零時切換開關,想到了嗎?那就是天然的均流條件呀,只要把幾個開關管並聯在一起就能解決容量小的問題,根本不需要增加額外的輔助電路均流。”

張政差點兒跳了起來,興奮地揮舞著拳頭,叫道:“對呀,開關容量的問題就解決了。”

略一想還覺得不太對。“這麼高頻率,控制不好做吧?而且還需要檢測諧振電流過零點。控制器反應不過來呀,那穩定性會不會太差了?”

“硬體電路實現確實有點麻煩,不過卻並非不可能。”劉晨笑道,他在採用這種結構開發裝置時,通常都把頻率放在接近200khz上。

“到底怎麼實現呢?能跟我說說嗎?”

“這可不是幾句話能說清楚呀,張教授。”劉晨笑道。他可不會傻到跟第二次見面的人就和盤托出他掌握的技術,即便對方是謙遜有禮的教授。

張政也明白,這種高深的關鍵技術,如果他一問,人家就馬上告訴他。除非是傻蛋,沉思片刻道:“採用這種結構能否實現在1ms內無超調升壓到200kv直流,且重量有嚴格要求,穩定性還要求執行五年以上,空間emc不能大。”