1-2升压型双桥臂AC-AC开关电容变换器的仿真与等效内阻分析

"1-2升压型双桥臂AC-AC开关电容变换器的仿真研究" 本文详细探讨了1-2升压型双桥臂开关电容变换器的原理与设计，旨在优化电路性能和稳态特性。这种变换器采用了一种特殊的拓扑结构，由两个对称的桥臂组成，每个桥臂包含若干电容，如C1、C2、C3、C4，以及平衡电容C5和C6。平衡电容的作用在于保持电容间的电压平衡，使得整个系统在工作过程中能稳定地传递能量。 在开关电容变换器的设计中，等效内阻Req是一个关键参数，它直接影响到变换器的效率和稳定性。作者通过高频分析方法，对一个开关周期内左侧桥臂的电容C5、C1和C2的充放电过程进行了深入研究，揭示了电容C1和C2在电流同时降为零时的换向规律。这一规律同样适用于右侧桥臂，呈现出对称的暂态工作过程。 文章还介绍了功率开关的门极驱动信号，即PWM（脉宽调制）波形，这对于控制开关电容变换器的工作状态至关重要。文中提出的1-2升压型变换器，当输入电压在c-d端口时，输出端口为a-b，输出与输入电压的比例为2:1，实现了电压的升压。 基于对开关周期内工作过程的分析，作者推导出了双桥臂开关电容变换器的等效内阻公式，这为优化元器件选择提供了理论依据。通过仿真验证，这些理论分析结果的准确性得到了证实，从而提高了变换器的性能。 这项研究为开关电容变换器的设计提供了一种新的视角，特别是在提升电路性能和改善稳态特性方面。通过深入理解和精确控制开关电容变换器的工作过程，可以实现更高效、更稳定的电力转换，这对于电力电子技术，特别是煤矿机械等领域的应用具有重要的实践意义。