5.5.2　实验和测量结果分析

5.5.2　实验和测量结果分析

为了验证并联压电变压器使用的有效性,研制了一台实验样机。样机采用的压电变压器选择为同批次产品中参数较为接近的两只变压器。其主要参数如表5.1所示,逆变开关采用功率场效应管,负载高压电容0.22μF/4 k V。开关驱动频率f d取79.4 k Hz。

表5.1　压电变压器的主要参数

变换器的主电路如图5.26所示,与上文给出的单只变压器的变换器基本相同,实验中需要注意的是在对比单只与并联的充电结果时,须调节变压器输入端并联电容大小,使并联前后的缓冲电容值一致,这样才能保证变压器输入电压的一致性。

图5.26　并联压电变压器高压变换器主电路

图5.27给出了输入直流电压为28 V,开关频率信号占空比为0.2,充电电压设置在2.9～3.1 k V时,变压器1、变压器2分别单独工作以及并联工作的充电波形。结果显示,压电变压器1单独工作充电需要852 ms,如图5.27(a)所示;变压器2单独工作充电需要844 ms,如图5.27(b)所示;二者并联工作充电时间为448 ms,如图5.27(c)所示,并联后的电路输出功率近似为两者之和。图5.27(d)给出了开关输入电压u GS(ch4)和逆变电路输出电压u S1(ch3)的实验波形,可以看出并联压电变压器后实际电路的逆变开关仍工作于零电压软开关模式。

图5.27　并联充电实验波形

在需求较大的功率输出或较短的充电时间时,可以将压电变压器并联使用。实验结果显示,并-并联连接压电变压器在保留压电变压器所有优点的同时,能够达到更高的输出功率。