5.5.1　并联特性分析

从压电变压器的集总参数等效电路模型考虑,理论上压电变压器可以看作为一个二端口模型,有四种可能的连接方式,即并联输入-并联输出、串联输入-串联输出、并联输入-串联输出、串联输入-并联输出。实际上,Rosen型压电变压器的原边和副边有统一的非隔离地线,所以只有前两种连接方式可以实现,本书则讨论压电变压器的并联输入-并联输出连接,对于N个参数完全相同的压电变压器,在并-并联连接时,各个变压器的输入电压都相等,记为u inp,则u inp=u in1=u in2=…=u in N,并且输出电压也都相等,记为u outp,u outp=u out1=u out2=…=u out N。负载阻抗和输出功率分别为

由以上分析可知,并联后的压电变压器与单只相比,N个相同的变压器并-并联连接后带负载为R L时的升压比相当于单个变压器负载为NR L时的升压比,因为压电变压器的电压增益随着负载增大而增大,所以电压增益随着并联个数N的增加而增加。由式(5-36)可知,理想状态下输出功率与并联变压器的个数成正比。

图5.25　压电变压器的并联连接图

由于实际中压电变压器的自身参数差异较大,很难保证多个压电变压器具有同样的参数,而较大的参数差异会引起整体性能特性的畸变。因此在并联应用中并联数量一般不超过三只。本书则并联两只变压器来验证并联压电变压器在电容充电电源应用的可行性,其连接结构如图5.25所示。