简介:高增益DC/DC变换器在光伏、新能源以及航空航天等领域得到了广泛的应用。为了提高Boost电路在高增益应用场合的可靠性,提出一种新型高增益Boost变换器。该新型变换器在传统的Boost电路上加入了开关电容单元和耦合电感升压单元,电路可用较合理的占空比得到高输出电压,而且减小了开关管的电压应力和输入电流纹波,提高了变换器的效率。详细分析了电路的工作原理与稳态特性,给出了电路控制策略,在此基础上通过PSIM仿真软件进行了实验验证。仿真实验结果表明,该新型高增益Boost变换器在理论上是正确可行的。
简介:高压直流电缆中,主绝缘与屏蔽层的界面形貌,引起界面附近主绝缘内电场的畸变,是造成电缆绝缘故障的原因之一。这种界面形貌形成的机理与屏蔽层中掺杂的炭黑颗粒有关,在生产过程中,这些颗粒进入主绝缘内,形成局部凸起,引发电场集中。本文从该机理出发,基于随机过程建立界面形貌的几何模型,有限元仿真计算界面附近的电场分布,从统计的意义上,研究该界面形貌对电场畸变的影响。结果表明,为降低界面形貌引起的电场畸变,最有效的方法之一是增大屏蔽层中掺杂炭黑颗粒的粒径和减小这些颗粒进入主绝缘的深度。若屏蔽层中有不可去除的小粒径颗粒,则可以掺杂大颗粒炭黑从概率上减小电场畸变。
简介:非线性介质是指其电导率和(或)介电常数随电场强度变化而变化的电介质。非均匀电场中非线性介质由于介质的介电性能参数在空间呈梯度变化,在电场作用下将发生空间电荷极化,而极化形成的空间电荷又影响电场的分布,探明这种空间电荷极化的动态过程有助于高压直流绝缘结构的设计和故障分析。为此,利用COMSOLMultiphysics有限元软件中的瞬态求解器仿真研究了同轴电极结构下具有场致增强型和温度增强型电导的非线性电介质在阶跃电压下的极化和退极化过程。研究结果发现:极化建立过程中,内电极附近空间电荷密度随时间变化会出现“过冲”现象;退极化过程中,内电极附近空间电荷会出现“反极性过冲”现象;“过冲”现象与“反极性过冲”现象相互呼应,均源自动态松弛时间的时空分布;温度梯度与场强对空间电荷“过冲”行为的影响规律不同。
简介:传统的感应耦合电能传输(ICPT)系统中,松耦合变压器接收线圈Rx的半径与发射线圈Tx到接收线圈Rx之间的距离h的最佳比例系数,即径距比),的求取,是通过系统建模来推出Tx和Rx间的互感值,并辅以大量实验来获得的。针对这种缺少理论依据并浪费人力、物力的问题,本文提出了一种通过仿真观察Rx中电流密度变化规律来获得Rx半径与h比例系数的最佳值的设计方法。首先求取单管ICPT系统之一次侧并联、二次侧并联(PP)结构下的系统去耦等效电路模型,据此推导出Rx上的电流密度和互感M、系统传输功率的关系;并通过公式分析,确定Rx电感L1与Tx电感三:的比值a和系统的耦合系数A的取值,来确定在不同频率下厶和三:的值,从而建立仿真模型,利用有限元仿真软件对),的最优值进行研究。相比于通过线圈互感值来优化线圈的方法,本文中的电流密度可以通过软件直接观测到,形象而且直观,节省时间和成本,有效提高设计效率。综合仿真结果确定了松耦合线圈最佳径距比γ,该参数与企业通过生产实践总结出的经验值相吻合。