[发明专利]一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法及装置，包括：二次侧匝数的选取步骤：仿真启动电流附近时不同匝数下CT输出功率与滤波电容电压的关系曲线，得到取能CT输出最大功率与匝数的关系曲线，选择最大功率与匝数关系曲线上拐点区域对应的匝数作为二次侧匝数；及DC‑DC电路启动电压选取步骤：选择DC‑DC电路启动电压使其高于上述选择的匝数下CT输出最大功率点对应的滤波电容电压。本发明能够保证取能电源在启动电流附近时正常工作，提高输出效率。通过实验验证了该方法的有效性。

主权项

1.一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法，其特征是，包括：/n二次侧匝数的选取步骤：仿真启动电流附近时不同匝数下CT输出功率与滤波电容电压的关系曲线，得到取能CT输出最大功率与匝数的关系曲线，选择最大功率与匝数关系曲线上拐点区域对应的匝数作为二次侧匝数；/n及DC-DC电路启动电压选取步骤：选择DC-DC电路启动电压使其高于上述选择的匝数下CT输出最大功率点对应的滤波电容电压；/n二次侧匝数的选取时：当CT连接整流滤波电路后，假设滤波电容容量足够大，稳态时其电压不变，忽略整流桥压降，铁耗，二次侧线圈漏感抗及内阻；/n在滤波电容电压从零开始升高时，二次侧电流将由连续变为断续，在二次侧电流的连续段，可得CT输出平均功率P_ave，对P_ave求导可得P'_ave，令P'_ave等于零可得滤波电容电压U_mpp及最大功率P_max；分别如式(1)，(2)，(3)，(4)所示：/n /n /n /n /n在二次侧电流连续与断续的临界点，得到此时的滤波电容电压U_cc；/n /n其中：μ为磁导率，S为铁心截面积，l为平均磁路长度，N₂为二次侧匝数，U_c为滤波电容电压，I_1m为一次侧电流幅值，T为交流电周期；/n由U_mpp<U_cc可知，最大功率能够在二次侧电流连续段取得，在二次侧电流的断续段，通过仿真可知，CT输出功率随滤波电容电压的增加而单调递减；/n启动电流的获取方式是：针对特定的铁心及最低输出功率的要求，通过仿真得到启动电流；/n通过仿真得到启动电流，具体为仿真不同一次侧电流下的CT输出功率曲线，当最大功率输出超过设定功率时对应的一次侧电流为取能电源的最低启动电流；/n由于CT输出功率随滤波电容电压的升高具有先增大后减小的关系，在启动电流附近时，如果DC-DC电路启动时负载消耗功率大于CT输出功率，则滤波电容电压不能继续上升，DC-DC电路不能输出正常电压；/n当选取启动电压高于CT输出最大功率点对应的滤波电容电压时，DC-DC电路启动后CT输出功率高于负载消耗功率，滤波电容电压继续升高，此时CT输出功率降低并最终达到功率平衡，因此，选取DC-DC电路启动电压高于启动电流附近时CT输出最大功率点对应的滤波电容电压能够保证取能电源在启动电流附近正常工作。/n