CPT系统：输入电压与输出电压关系建模研究

本文主要探讨了CPT（Contactless Power Transfer，无接触电能传输）系统中输出电压与输入电压之间的关系模型建立。作者祝兵权和李中贵来自重庆大学自动化学院，他们首先概述了非接触电能传输的基本原理，这种技术利用高频耦合磁场在无需物理接触的情况下实现电能的传输，特别适用于恶劣环境和移动设备的应用。 研究的核心电路包括初级逆变电路，其中采用软开关技术，以提高系统的工作效率和开关器件的耐久性。初级逆变部分由电感Lsa、Lsb组成的相分变压器以及开关管S1和S2构成，它们与并联谐振网络共同作用，使得在直流电压源支持下，电流可以通过变压器分配到两个臂上。这种推拉式结构简化了栅极驱动电路设计，并提升了输出电压。 在电路设计中，为了确保能量传输的高效，系统的工作频率被调整至谐振网络的谐振频率，采用了软开关控制策略。通过在电容C1两端的电压采样，控制器精确地触发开关管在过零点切换，这相比于硬开关切换，极大地减少了开关损耗和电磁干扰。 接着，作者进行了深入的直流分析，将拾取电路中的谐振电路和整流桥进行了等效变换，构建了直流等效电路模型。通过这个模型，他们进一步建立了原边线圈电流与输出电压之间的关联。最后，整个CPT系统的综合分析促使他们成功地建立了输出电压与输入电压之间的关系模型。 本文的关键点集中在非接触电能传输的电路设计、软开关技术的应用以及系统性能优化上。这些模型对于理解和优化CPT系统的性能，特别是在实际应用中的能量传输效率和稳定性具有重要的理论价值。此外，研究结果对于开发更高效率、更适应各种环境的无线充电系统具有指导意义。