大功率開關(guān)電源能量緊縮的解析
大功率開關(guān)電源的作業(yè).就本來質(zhì)而言.是能量的緊縮.能最緊縮即是在空間和時(shí)刻上添加能量密度的進(jìn)程。能團(tuán)從本來T1時(shí)刻的體積V1,通過緊縮,成為T2時(shí)刻的體積V2。明顯,純空間的緊縮能量,只能增大能量的體密度;而時(shí)刻上的能量緊縮.卻能進(jìn)步功率,因此在大功率模塊電源中.欲使能量密度添加,應(yīng)當(dāng)在空間上緊縮能量;要想進(jìn)步功率.應(yīng)當(dāng)在時(shí)刻上緊縮能量。
一 在時(shí)刻和空間上能量的一起緊縮
這種狀況在某些大功率開關(guān)電源中時(shí)而有之.例如磁通緊縮發(fā)生器,化學(xué)能發(fā)生的外力做功緊縮磁通,使磁能體積隨時(shí)刻變小,即能量在空間和時(shí)刻上一起被緊縮。
二 在時(shí)刻上能量的緊縮
在絕大多數(shù)大功率開關(guān)電源中,更有意義的是在時(shí)刻上緊縮能量.在時(shí)刻上緊縮能量是一個(gè)非線性進(jìn)程.在能量守恒條件下,在時(shí)刻上緊縮能量.然后進(jìn)步功率,本來質(zhì)是縮短釋能時(shí)刻。要想縮短釋能時(shí)刻,必須在儲(chǔ)能元件和受能元件之間增加第三物體(緊縮元件)。在某些大功率開關(guān)電源中,第三物體常是中心儲(chǔ)能和脈沖成形體系,或者是開關(guān)變換體系。只要第三物體存在,才有也許互補(bǔ)地緊縮能量。
三 在空間上能量的緊縮
在空間上緊縮能量.即減小其體積.是一種線性緊縮進(jìn)程。在大功率開關(guān)電源中.在空間上緊縮能量包含進(jìn)步初級能量的儲(chǔ)能密度.以及選用適宜的中心儲(chǔ)能和脈沖構(gòu)成體系并進(jìn)步它的儲(chǔ)能密度.欲使儲(chǔ)能密度進(jìn)步,對電容儲(chǔ)能,應(yīng)設(shè)法進(jìn)步答應(yīng)運(yùn)用的電場強(qiáng)度,然后減小體積。對電感儲(chǔ)能,應(yīng)當(dāng)進(jìn)步電感器資料抗電磁力的機(jī)械強(qiáng)度,以減小體積。關(guān)于機(jī)械能的初級動(dòng)力,應(yīng)當(dāng)增大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量.對核能的初級動(dòng)力,應(yīng)當(dāng)減小反響堆體積.對化學(xué)動(dòng)力,應(yīng)取用儲(chǔ)能密度高、反響效率高的化學(xué)燃料。在初級動(dòng)力以及中心儲(chǔ)能和脈沖構(gòu)成體系一經(jīng)選定,并采用了上述相應(yīng)的進(jìn)步儲(chǔ)能密度辦法以后,大功率電源模塊的空間能量緊縮就達(dá)到了極限。