谐振变压器型电子加速器总体设计
LLC谐振变换器的设计
LLC谐振变换器的设计一、本文概述本文旨在深入探讨LLC谐振变换器的设计原理、方法及其在实际应用中的优化策略。
LLC谐振变换器作为一种高效、稳定的电力电子转换设备，广泛应用于电力系统中，尤其在高压直流输电、分布式能源系统和电动车充电等领域具有显著优势。
本文将首先概述LLC谐振变换器的基本原理，包括其工作原理、主要特性以及与传统变换器的比较。
接下来，本文将详细介绍LLC谐振变换器的设计过程，包括关键参数的选取、电路拓扑的选择、控制策略的制定等。
在此基础上，文章将分析设计过程中可能遇到的问题，如谐振频率的选择、磁性元件的优化、热设计等，并提出相应的解决方案。
本文还将关注LLC谐振变换器的性能优化问题。
通过对变换器效率、动态响应、稳定性等关键性能指标的分析，探讨如何通过改进电路设计、优化控制策略、提升制造工艺等手段，实现LLC谐振变换器性能的提升。
本文将总结LLC谐振变换器的设计要点和实际应用中的挑战，为相关领域的研究人员和工程师提供参考和指导。
本文希望通过系统性的分析和深入的讨论，推动LLC谐振变换器技术的发展和应用范围的拓展。
二、LLC谐振变换器的基本原理LLC谐振变换器是一种结合了串联谐振和并联谐振特性的高效电力转换设备。
它的工作原理主要基于谐振现象，通过在特定的频率下激发电路中的电感和电容形成谐振，从而实现能量的高效传输和转换。
LLC谐振变换器主要由输入滤波电容、谐振电感、谐振电容、变压器以及整流滤波电路等部分组成。
在正常工作状态下，变换器通过控制开关管的开关状态，使谐振电感和谐振电容形成串联谐振，从而实现输入电压到输出电压的转换。
同时，由于谐振电容的存在，变换器在轻载或空载时，谐振电容与变压器漏感形成并联谐振，使得变换器具有软开关的特性，减小了开关损耗，提高了整体效率。
LLC谐振变换器的设计关键在于谐振频率的选择和控制。
谐振频率的确定需要考虑电路参数、开关管的特性以及输入和输出电压的需求。
通过合理的设计和优化，可以实现变换器在宽负载范围内的高效运行。
LLC谐振变换器的高频变压器设计
1 10152.55 104 1 0.125 ) 0.15 15.7 103 403 4 0.32208 154 （cm 4）
5
高频变压器其他相关参数的计算
(1) 变压器原边侧绕组匝数 NP 及有关参数
由于变压器原边侧采用半桥转换电路，则
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2012 年中国电机工程学会直流输电与电力电子专委会学术年会论文集
2012 年中国电机工程学会直流输电与电力电子专委会学术年会论文集
LLC 谐振变换器的高频变压器设计
赵慧超，张青利，刘昌，颜湘武
（华北电力大学电气与电子工程学院，保定，071000）
摘要：LLC 半桥谐振变换器以其高效率、高功率密度等优点成为研究的热门拓扑。合理选择其参数是实现
变换器高工作效率， 优良软开关特性的前提和保证。 高频变压器既是 LLC 半桥谐振变换器的核心组件之一， 同时又是 LLC 半桥谐振变换器的主要发热源和体积重量的主要占有者。因此，针对高频变压器的优化设计 也是对 LLC 半桥谐振变换器的优化设计。 采用 AP 法针对 5kW 高频变压器进行理论计算与设计， 并进行了 优化，详细阐述了高频变压器的设计与制作方法。
了解电力电子技术中的谐振变换器设计要点
了解电力电子技术中的谐振变换器设计要点电力电子技术中的谐振变换器设计要点谐振变换器在电力电子技术中具有重要的作用，它能够实现高效能的能量转换和高频率的功率传输。
在设计谐振变换器时，需要考虑多个要点，以确保其性能和稳定性。
本文将深入探讨电力电子技术中谐振变换器设计的关键要点。
一、谐振变换器的基本原理谐振变换器是一种能够在变频器和逆变器中实现能量传输和转换的电力电子设备。
其基本原理是利用谐振电路中的电感和电容元件，通过谐振实现电压和电流的变换。
谐振变换器通过控制谐振频率和谐振电路元件的参数来达到理想的能量转换效果。
二、谐振变换器设计要点1. 谐振频率的选择谐振频率的选择是谐振变换器设计的重要要点之一。
谐振频率的选择应根据具体应用场景来确定，以使得谐振变换器能够适应电源和负载的工作频率。
谐振频率的选择过高或过低都会导致性能下降或系统不稳定。
2. 谐振电路的拓扑结构谐振变换器的拓扑结构多种多样，常见的包括谐振LLC变换器、半桥谐振变换器、全桥谐振变换器等。
在选择谐振电路的拓扑结构时，需考虑功率转换效率、系统复杂度和成本等因素，以找到最适合特定应用的设计。
3. 谐振元件的选取谐振变换器中的电感和电容元件是实现能量传输和变换的核心部件。
在选取谐振元件时，需要综合考虑电流、电压、频率和功率等参数，并根据实际需求选择合适的元件类型和规格。
4. 谐振电路的控制策略谐振变换器的控制策略对其性能和稳定性至关重要。
常见的控制策略包括频率调制控制、谐振电感电流控制和谐振电容电压控制等。
在设计控制策略时，需要综合考虑输出电压、负载变化、谐振频率范围等因素，并选择适合的控制方法。
5. 谐振变换器的保护和抑制谐振变换器在实际应用中可能会面临电流过载、电压过高、谐振频率偏移等问题。
因此，在设计谐振变换器时，需要考虑相关的保护和抑制措施，以确保系统的安全和可靠性。
三、谐振变换器设计的挑战与前景谐振变换器的设计面临着电路拓扑复杂、控制策略繁琐、谐振频率调节范围限制等挑战。
电子直线加速器的基本原理和结构设计
电子直线加速器的基本原理和结构设计电子直线加速器是一种重要的粒子加速器，它被广泛应用于基础科学研究、医学、工业和国家安全等领域。
本文将介绍电子直线加速器的基本原理和结构设计。
一、基本原理电子直线加速器的基本原理是利用电场和磁场的交替作用对带电粒子进行加速。
其加速的粒子通常是电子，通过一系列的加速管（cavity）将电子加速到高速，达到所需的能量。
在电子直线加速器中，电子首先由一个电子枪产生，并从阴极射出。
这些电子被注入到加速腔中，并通过高频电场的作用在加速腔中得到加速。
同时，加速腔中的磁场可以用来控制电子的运动轨迹，使其保持在直线路径上。
电子直线加速器中最常见的加速结构是腔体，使用腔体的加速器被称为电子腔加速器。
在腔体中，高频电场会通过耦合装置耦合到加速材料中，从而将能量传输给电子。
二、结构设计电子直线加速器的结构设计非常重要，决定了加速效果和实际应用的可行性。
下面将介绍电子直线加速器的结构设计中的几个关键要素。
1. 电子枪电子枪是产生和发射电子的关键部件。
它通常由阴极、阳极和加速电极组成。
阴极通常是热发射阴极或光电发射阴极，通过加热或光照射使其发射出电子。
阳极和加速电极则用于加速电子并控制电子的初始动量。
2. 加速腔加速腔是电子直线加速器中最重要的组件之一。
它由一系列的腔体组成，每个腔体都有一个高频电场。
这些腔体被分为一次加速腔、二次加速腔等，电子在经过每个腔体时都会被进一步加速。
腔体的形状和材料会影响电场的分布和传输效率，因此必须进行精确的设计和制造。
3. 磁铁系统磁铁系统是用来控制电子轨道的重要组成部分。
通过调节磁场的强度和方向，可以使电子保持在直线加速器中的预定轨道上。
常见的磁铁包括螺线管磁铁和四极磁铁。
螺线管磁铁产生均匀的磁场，而四极磁铁可以产生不同方向的磁场，用于纠正电子的偏移。
4. 真空系统电子直线加速器中需要维持高度真空的环境，以避免电子与气体分子发生碰撞损失能量或产生散射。
因此，真空系统是不可或缺的。
了解电力电子技术中的谐振变换器电路拓扑
了解电力电子技术中的谐振变换器电路拓扑谐振变换器电路拓扑是电力电子技术中常见的一种电路结构，其通过谐振实现能量的高效转换和控制。
本文将就谐振变换器的基本原理、不同类型的谐振变换器及其特点进行介绍和分析。
第一部分：谐振变换器的基本原理谐振变换器是一种能量转换电路，其基本原理是在电路中引入谐振元件（如电感和电容），通过合理的谐振频率使能量在不同电路元件之间进行转移和控制。
谐振变换器的基本原理可以用以下几个关键要点来概括：1. 谐振频率：谐振变换器的谐振频率是实现能量高效转换的关键。
在设计谐振变换器时，需要合理选择电路元件的数值以确保电路能够在所需的频率范围内谐振。
2. 谐振元件：谐振元件是谐振变换器中的核心元件，通常包括电感和电容。
它们通过谐振的方式控制能量的转移和传递，从而实现高效的能量转换。
3. 控制方式：谐振变换器的控制方式可以分为开关控制和调制控制两种。
开关控制通过控制开关元件（如MOSFET）的开关状态来调节能量的转移和传输；调制控制则是通过改变谐振频率或者改变开关周期来实现能量的控制。
第二部分：谐振变换器的主要类型及其特点1. 单端拓扑谐振变换器单端拓扑谐振变换器常见的有LLC谐振变换器和LCC谐振变换器。
LLC谐振变换器是一种常用的谐振变换器，具有输出电流平滑、转换效率高等特点；LCC谐振变换器则适用于功率较大的应用场景，具有较高的功率密度和较小的开关失真等特点。
2. 双端拓扑谐振变换器双端拓扑谐振变换器在应用中也非常广泛，常见的有LLC谐振变换器、LLCC谐振变换器和LLCL谐振变换器。
LLC谐振变换器在电力电子领域被广泛使用，具有功率密度高、体积小、转换效率高等优点；LLCC谐振变换器在高压应用中具有优秀的性能；LLCL谐振变换器则适用于高频应用，具有较高的输出精度和转换效率。
3. 其他谐振变换器除了上述单端和双端谐振变换器外，还存在一些其他类型的谐振变换器，如ZVS谐振变换器和HZVS谐振变换器。
LLC方案变压器设计公式及程序
LLC方案变压器设计公式及程序LLC变压器设计是指基于LLC谐振型变压器拓扑结构的设计。
LLC谐振型变压器是一种常用于高电压转换应用中的变压器类型，具有高效能、低损耗和低杂散磁场等优点。
下面介绍LLC变压器设计的基本公式和设计程序。
1.基本公式：在LLC变压器设计中，以下公式是用于计算设计参数的基本公式：1.1电感器参数- 阻抗变比: M = sqrt(L_primary / L_secondary)- 漏感: L_leakage = L_primary * M^2 * (1-k)- 漏感比: k = sqrt(1 - L_leakage / L_primary)1.2电容器参数- 电容容值: C = sqrt(L_primary * L_secondary) / (omega *L_primary)- 谐振频率: f_resonant = 1 / (2 * pi * sqrt(L_primary * C))1.3并联电容器参数- 电容容值: C_parallel = C / (1 - R_f * R_d / (omega^2 *L_primary^2))- 谐振频率: f_parallel = f_resonant / sqrt(1 - R_f * R_d / (omega^2 * L_primary^2))1.4 额定电流：I_primary = P_out / (V_in_primary * (1 - V_out / V_in_secondary))- P_out为输出功率- V_in_primary为输入电压- V_out为输出电压注解：omega为角频率，用2 * pi * f_resonant表示；R_f和R_d为LLC谐振型变压器的谷值电阻；L_primary和L_secondary分别为一次侧和二次侧的电感器。
2.设计程序：LLC变压器的设计可以分为以下步骤：2.1确定输入电压范围和输出电压要求；2.2根据输出功率计算一次侧额定电流；2.3根据电容容值公式计算电容容值；2.4选择合适的电容器；2.5根据阻抗变比计算漏感比；2.6根据漏感比计算漏感；2.7选择合适的电感器；2.8根据谷值电阻计算谐振频率和并联电容器参数。
高效率CLL谐振变换器的分析与设计
高频谐振放大电路设计
本科毕业设计（论文）（ 2012 届）题目高频谐振放大电路学院专业电子信息工程班级 08电子信息工程（2）班学号 0830220031学生姓名指导教师完成日期 2012年2月台州学院毕业设计（论文）高频谐振放大电路High-frequency resonance amplifier 学生姓名：Student:指导老师：朱涛讲师Adviser: Lecturer Zhu Tao台州学院物理与电子工程学院School of Physics & Electronics EngineeringTaizhou UniversityTaizhou, Zhejiang, China2012年2月Feb 2012台州学院毕业设计（论文）摘要本设计主要由衰减器和三级由S9018等分立元件组成的LC谐振放大器组成。
衰减器采用PI型电阻网络构成，并通过实验验证调整到40dB的衰减量。
放大器的谐振频率为15MHz，偏差为20KHz、增益可达86dB，此时矩形系数为6.2。
放大器-3dB带宽为700KHz，输入电阻等于50欧姆。
实验验证了当输入信号为5mv，，此时输出电压为0.5v，放大100倍，频率为15MHz，波形无明显失真。
关键词衰减器；LC谐振放大器；三极管s9018台州学院毕业设计（论文）AbstractThis design is mainly by the attenuator and the three level by S9018 and other discrete components LC resonant amplifier. Attenuator using PI type resistor network, and through experimental verification of adjustment to the 40dB attenuation. The resonant frequency of the amplifier for 15MHz, bias of 20KHz, gain of up to 86dB, the rectangle coefficient is 6.2. Amplifier - 3dB bandwidth of 700KHz, input resistance equal to 50 ohms. Experimental validation of a when the input signal is 5mv,, the output voltage of 0.5V, a magnification of 100 times, the frequency is 15MHz, waveform without significant distortionKey wordsAttenuator; LC resonant amplifier; Three transistor s9018台州学院毕业设计（论文）目录1. 引言 (1)2. 系统方案 (2)3．系统理论分析与计算 (3)3.1． Pi型衰减器 (3)3.2．放大电路 (4)3.3．高频小信号调谐放大器的原理分析 (7)3.3.1小信号调谐放大器主要特点 (7)3.3.2谐振频率 (8)3.3.3 晶体管高频小信号等效电路等分析方法 (9)3.3.4电容抽头部分接入电路 (9)3.3.5单级调谐回路谐振放大器电路原理 (10)3.4多级放大器的设计原则 (10)4．电路设计 .......................................................................................................................114.1系统总体框图设计 (11)4.2 衰减器电路原理图设计 (11)4.3 LC谐振放大器电路原理图 (12)4.4电源 (12)5系统测试 ..........................................................................................................................135.1 测试条件与仪器 (13)5.2 测试结果及分析 (14)5.3 数据误差分析及改进 (15)参考文献 .............................................................................................................................16谢辞 .................................................................................................................................17台州学院毕业设计（论文）1. 引言20世纪末，电子通讯获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
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辐射加工是利用电离辐射照射物品，使其达到某种要求的一种加工工艺，如高分子材料改性、辐射保藏食品、医疗用品消毒、环境污染处理等等。
辐射加工时一种高效、优质、节能的加工手段，在传统行业的技术改造、开发新材料、实现细微加工以及“三废”治理中已发挥着越来越重要的作用，现已发展成为新兴的辐射加工产业。
在我国，辐射加工技术的研究已有二十多年的历史，但工业化规模才刚刚起步。
尽管如此，辐射加工技术在我国已显示出巨大的生命力。
以电线电缆行业为例，自1990年具有工业规模的第一条辐照交联电线电缆生产线在天水铁路电缆工厂建成以来，至今已有二十多条生产线建成或在建，以每年三条生产线的速度递增。
这些生产线产出的高性能优质电线电缆是我国线缆行业的重大技术改造的结果，他们带来了巨大的社会效益和经济效益；与机场改造配套的机场灯光照明电缆已经全部取代进口产品；耐温等级105℃的辐照交联单线电缆为我国冶金行业的技术改造提供了优质电缆；特别是绝缘架空线取代了城市电网的裸线供电，极大地增强了输电的安全性和抗自然灾害的能力；热收缩材料广泛应用于电缆接头和其他领域，成都双流热收缩电缆厂是邮电部成都电缆厂的一个分厂，只用一台小功率的电子加速器，年产值就达几千万元。
当然，我国的辐射加工技术与发达国家相比，还处于起步阶段，因此，加大力度发展辐射加工技术，以便能更好的为国名经济服务，是势在必行。
用于辐射加工的电子加速器有两大类，即电子直线加速器和直流高压加速器。
直线加速器使自由电子在交变电磁场中获得增益，采用的是微薄技术或者脉冲技术，这种加速器能量很高，一般为十几兆电子伏，也可达到几十兆电子伏，功率一般在20-30kW，他们主要用于癌症的治疗和器械消毒。
直流高压电子加速器使电子在高电势降低中获得能量，采用的是静电高压技术。
由于受到高压产生和加速间隙需保持足够的电绝缘强度的困难，提高能量有局限，因而这种加速器的能量不高，他们的能量从几百千电子伏至几兆电子伏，3兆电子伏以下的占绝大多数（少数十几台的能量范围在3-4.5兆电子伏，功率可达100-2000kW）。
但由于辐射加工电子束能区是几百电子伏至几兆电子伏，恰好是高压型加速器技术成熟、工作稳定的区
域，因此，在辐射加工行业中，用的最多的是直流高压加速器。
直流高压型电子加速器的基本组成是高压发声器和与它连接在一起的抽成高真空的加速系统。
表1-3-1列出的几种类型的装置都采用相似的电子发射加速和扫描技术，所不同的主要是高压发生器的设计。
直流高压型电子加速器的特点，以下列出了辐射加工行业中最主要的几种直流高压型电子加速器的主要性能特点。
我国辐射加工行业所采用的加速器主要有高频电压型加速器（Dynamitron）、绝缘芯变压器型加速器（ICT）、谐振变压器型加速器（ELV）和电子帘加速器。
（1）高频高压型加速器：它是分布最广的一种加速器。
除了进口外，上海先锋电机厂、本所和高能物理所均能生产出质量很好的产品。
（2）本所在1991年底开始研制3MeV /20mA高频高压型加速器，1994年3月在江苏常熟电缆厂经调试达到设计指标。
该器稳定工作的能量范围为1-3MeV，在1.5-3MeV 范围内束流强度为20mA,低于1.5MeV时，束流强度为15mA。
加速器的电压、电流稳定度均好于±2%，扫描宽度为500-900mm，均匀性好于±2%，
（3）Resonance syntony transformer。