[发明专利]基于电路占空比的阻抗匹配方法

权利要求书

1.基于电路占空比的阻抗匹配方法，其特征在于，所述方法包括：

采用Boost阻抗变换器，改变Boost阻抗变换器占空比实现阻抗匹配，确定等效负载与Boost阻抗变换器占空比之间的关系；

对Boost阻抗变换器的占空比进行调整，使等效负载维持在最优负载附近，实现WPT系统最大效率传输。

2.根据权利要求1所述的基于电路占空比的阻抗匹配方法，其特征在于：

Boost阻抗变换器有CCM模式和DCM模式，两种模式的工作条件为

当Boost阻抗变换器工作在CCM模式时，t_on+t_off＝T，t_off＝(1-a)T，可得CCM模式下Boost阻抗变换器的输入输出电压关系为

当Boost阻抗变换器工作在DCM模式时，因为有

则一个周期内电感电流的平均值I_L为

一个周期内Boost阻抗变换器的输入电流即为电感平均电流I_L，则根据能量守恒定律有

由此可得DCM模式下Boost阻抗变换器输入输出电压之间的关系为

3.根据权利要求2所述的基于电路占空比的阻抗匹配方法，其特征在于：

DCM模式下，输出电压不仅与占空比a相关，还与电感L、MOS管的工作频率f和负载阻值R_L相关；

假设Boost阻抗变换器没有能量损失，则有

结合上述各式，可得CCM和DCM模式下Boost阻抗变换器的输入阻抗R₂满足

CCM模式下，易知随着的a增大R₂会减小。

DCM模式下，令λ＝α²/Lf

此时

在R_L一定的情况下，R₂仅与λ有关，对公式四求导有

由上式可知DCM模式下R₂为关于λ的单调递减函数，增加α可以减小R₂。