专利名称：：向负载传输放大了的谐振功率的电路的制作方法
技术领域：
：电源产生电能并向直接与之联接的负载传输电能。这种电源的一个实例就是发电机。当这样的发电机产生电能时，变压器将该电能转变为与负载的阻抗匹配的电压或者电流，并将之提供给该负载。当串联谐振形成时，根据变压器的原理，在变压器次级侧的电压V"在下文中称之为次级电压V2)能够通过下面的等式计算得出。此处，在变压器次级侧的电流12(在下文中称之为次级电流12)可以假定为0。P2=V2*I2=k2*Pi既然次级侧电流12为k^，当n=l，k=l时，那么12力。此处，^是初级侧的谐振电流且^L无损耗地传输给次级侧。P2-V^h^Qs/nrkAVgAk*!!5^-Q^k^Vg^-Q^k^P,，XL产665[il，XL2=665[il，k=0.742，以及n=l。的电源内部电阻Rg,所以不会对电路的品质因子Qs产生影响。同样，因为5.6*(10)-3网的反射容抗X^小于初级侧的665[n的感抗，因此谐振能够一直维持。,电压为l[V]。此处，数据是在耦合系数k为0.742的情况下得到的。然而，当耦合系数k为1时，那么，V^V,，提供给负栽的功率就如下表1所示。此处，XL2被忽略，因为当计算提供给负载的功率时，Ro》XL2。77表l在图8所示的等效电路中，根据负载的变化所得到的功率的实验测量数据。<table>Complextableseetheoriginaldocumentpagex</column></row><table>同样，当I2=0时，初级侧的品质因子Qs可以表示为Q^XIn/(Rg十R0-665[QI/52.8[Q=12.59。假i殳Rg表示电源内部电阻，为50[Q，R,表示#刀级线圏的直流电阻，为2.8[il。其中，Vg-l[VJ，k-l，n-l。表3直接连接方式与电源功率放大连接方式可得到的负载功率对比。<table>complextableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>91]如表1所示，电路中Qs维持在6.56且为串联谐振方式时,向电阻为10[k的负载可提供的功率，如表3所示，是k-0.742时直接连接到电源的负载所得功率的24.2倍和k=1时的31.58倍。这意味着负载得到了放大的功率，是传统功率提供方法的Q/倍。，期望电路的因子Qp为8.58。此处，电源的内部电阻忽略不计。,次级电压为220V。另夕卜，当假i殳变压器的耦合系数k为1时，匝数比n为30(-Vi/v尸6.6[kV/22om)。同样，家用负载的电阻被假设为l[Q。。因为初级侧的电抗Xt和次级侧的电抗X2均与匝数比的平方成正比，则XL产i^XL尸302(0.0105)=9.44[ft。此处，因为反射阻抗Z^为-(sM卢Z22-0.1-j0.01[ft，所以它很难影响初级侧的电路。。此处，电源的内部电阻被忽略。如图13所示，谐振电流l。为0.0815[kA(,R尸6.6[kV/8,)。对应于in(0.0815[kAl)倍的Qp，初级电抗x^允许0.699[kA的循环电流流入其中。6.6[kV被施加到初级电抗的两引线之间。因此，在这样的条件下，并联谐振功率PiR为4，613.4[kW(-V,Q,I(p6.6[kVL699[kA)。/9.44[ft])。因此，施力口到初级电抗XL!的功率Pi为4,613.4[kW](=Vi*Ii=6.6[kV*0.699[kA])。)，力口图13的等效电路所示,那么谐振下的电源可以产生^倍的1/QS。因此，对发电机来说,它的输出功率看起来是增加了。另一方面，该效果可由串联谐振电路同样获得。/0.3[A1)。为了将电压的99%提供给该负载Ro，XL2被选择为0,2[Q。此处，匪数比为36.7(=Vi/V2=220[V/6[V)，初级电抗XI^为269[Q(=n2*XL2-36.72*0.2[Q)。的负载Ro,初级电流I,需要大约为818[mA(即，I产V!/X"=220[V/269[Q=818[mAI)，假i殳初级线圏的电阻RI^可以忽略不计。图15示出了由图14中的电路经修改得到的等效电路图，用电流源取代电压源。图15的电路被配置为以并联谐振工作。=129.8[mA。因此，可以得到流入初级电抗XL!的电流IQ,IQ=QP*I0=6.3*129.8[mA=818[mA。本发明通过变压器来向负载传输谐振功率来工作，并且可以作为串联或者并联谐振电路来分析。因此，在满足能量守恒的定律下，本发明能够有益地应用于工业电气设备。[1181本发明的最佳实施例只是为了解释本发明，本领域的技术人员应该明白，在不偏离所附权利要求中所公开的本发明的范围和主旨下，可以作各种可能的修改、增加和替换。权利要求1.向负载传输放大了的谐振功率的电路，其包括电源，用于产生和供应电压或者电流；功率放大器，使用所述电压或者电流产生放大了的谐振功率；以及功率传输单元，使用变压器向所述负载传输该放大了的谐振功率。2.依照权利要求1所述的电路，其特征在于所述电源可以为交流电压源、交流电流源、直流电压源和直流电流源其中的一个。3.依照权利要求l所述的电路，其特征在于所述功率放大器包括所述变压器的初级电感器;以及电容器，以串联或并联方式连接到该初级电感器；其中，放大了的谐振功率储存在该初级电感器内。4.依照权利要求1所述的电路，其特征在于所述变压器的初级侧的反射阻抗的值相对小，使得功率放大器能够维持谐振；其中，反射阻抗(z一的反射电阻(R21)小于传输谐振功率的所述变压器初级侧的等效感抗(xL1，反射电抗(x21)小于所述变压器初级侧的等效感抗(XL1)的0.5。5.依照权利要求1所述的电路，其特征在于该电路使用并联谐振来放大功率，并向所述负载传输该放大了的谐振功率，使得该负载的消耗功率能够减少。全文摘要本发明公开了一种用于向负载传输放大了的谐振功率的电路。该电路是通过一个传统的放大器向负载传输放大了的谐振功率，当传统电源的串联或并联谐振形成时，该放大了的谐振功率由传统变压器的电感器中形成。这个电路包括产生和提供电压或者电流的电源；使用电压或者电流来形成放大了的谐振功率的功率放大器；以及使用变压器向负载传输放大了的谐振功率的功率传输单元。文档编号H02J3/38GK101346870SQ200680048608公开日2009年1月14日申请日期2006年12月28日优先权日2005年12月29日发明者李洸稙申请人:李洸稙