串联谐振逆变器的功率调节方式
怎样设定变频串联谐振参数数值
武汉华天电力
怎样设定变频串联谐振参数数值
变频串联谐振参数数值比较简单，可以通过按下向上箭头按键和向下箭头按键，选中想要设定的参数数值，移动鼠标到电压项目下面，锁定这个参数的*位数值，使用鼠标按下这个数值，然后按下按键向后移动选中的位置，这是一个循环的过程，我们可以通过左边右边调节旋转鼠标，确定电压具体数值，从而改变整个位置参数的数值。
按下变频串联谐振参数数值返回按键，可以直接退到上一级菜单，或者直接按下确定按钮进入到下一级耐压设定阶段，从而设定具体的耐压数值。
自动测试的时候最多分成五段耐压，每一段的最大电压数值不能超过测试参数中设定的测试电压，通过旋转鼠标上面的电压设定目标电压数值，然后通过旋转鼠标上面的频率设定耐压的具体时间。
按下返回按钮可以返回上一级菜单或者按下确定按钮进入到下一级菜单正式开始测试，变频串联谐振显示项目主要包括采集样本交流高压U型峰值，可以据此计算出有效高电压数值，U型直流主要是直流母电线电压数值，输出数值主要分为两种，*种是指电流输出数值，第二种是指系统输出频率，范围是20赫兹和300赫兹，测量数值主要是指输出调节电压步数，满量过程一共是四万五千部。
过压主要是指设定好的过量电压保护数值，过流主要是指设定的过量电流保护数值。
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手把手教你感应加热电源脉冲频率调功法
手把手教你感应加热电源脉冲频率调功法
感应加热电源是目前加工领域中应用最广泛的设备之一，依照其负载等效线路的设计方式，我们可以将市面上的感应加热电源分为串联谐振型和并联谐振型两种类型。
而为了使串联谐振型加热电源适应工作条件的要求，往往需要工程师使用脉冲频率调功法对其输出功率进行调整。
本文将会就这种调功技术进行简要介绍和分析。
其实，使用脉冲频率调功法进行感应加热电源输出功率调整的原理十分简单，它主要是通过改变逆变器开关频率来改变输出阻抗以达到调节输出功率的目的。
在这里我们以最基础的串联谐振电源为例，该种类型的加热电源负载等效电路如图所示：
图为串联谐振的等效电路
在该电路中，负载的等效阻抗为：
那幺，依据该计算公式，则有：
在f从0到无限大的变化过程中|Z|的变化如下图所示：
串联谐振的负载频率特性。
逆变器功率调节闭环控制原理
逆变器功率调节闭环控制原理一、概述逆变器是一种电力电子器件，它用于将直流电能转换为交流电能，常用于太阳能发电系统、风力发电系统等。
逆变器功率调节是指通过调节逆变器的工作状态，实现对输出功率的控制。
闭环控制是一种控制方法，通过对输出信号与期望信号进行比较，通过改变控制量来实现输出信号的稳定和精确控制。
二、逆变器功率调节闭环控制原理逆变器功率调节的闭环控制原理主要包括以下几个方面：1. 反馈信号采集逆变器中需要采集反馈信号，用于与期望信号进行比较。
一般情况下，反馈信号可以通过传感器来获取。
例如，可以通过电流传感器和电压传感器分别采集电流信号和电压信号。
这些信号可以作为反馈信号，用于闭环控制中的反馈环节。
2. 比较器在闭环控制中，需要将反馈信号与期望信号进行比较，以确定差异。
比较器是一个重要的组件，用于将两个信号进行比较，并产生差异信号。
差异信号可以用于控制逆变器的工作状态。
3. 控制器控制器是闭环控制系统中的关键组件，用于根据比较器产生的差异信号来确定控制量。
控制器可以采用不同的控制算法，如比例控制、积分控制、微分控制等。
控制器通过对差异信号进行处理和计算，生成逆变器的控制信号。
4. 逆变器开关控制逆变器的工作状态可以通过开关控制来实现。
根据控制器生成的控制信号，逆变器可以控制开关的通断状态，从而调节输出功率的大小。
逆变器开关控制是逆变器功率调节的关键环节。
逆变器功率调节闭环控制的流程可以简化为以下几个步骤：1. 期望信号设定在逆变器功率调节过程中，首先需要设定期望信号。
期望信号表示我们希望实现的输出功率大小。
2. 反馈信号采集逆变器通过传感器采集输出电流和电压信号作为反馈信号，用于与期望信号进行比较。
3. 比较器比较比较器将反馈信号与期望信号进行比较，产生差异信号。
4. 控制器计算控制器根据比较器产生的差异信号进行计算，生成控制量。
5. 逆变器开关控制根据控制器生成的控制量，逆变器控制开关的通断状态，从而调节输出功率大小。
10kw逆变电源主电路设计汇总
前言逆变是利用晶闸管电路把直流电转变成交流电,这种对应于整流的逆向过程。
例如：应用晶闸管的电力机车，当下坡时使直流电动机作为发电机制动运行，机车的位能转变成电能，反送到交流电网中去。
又如运转着的直流电动机，要使它迅速制动，也可让电动机作发电机运行，把电动机的动能转变为电能，反送到电网中去。
把直流电逆变成交流电的电路称为逆变电路。
在特定场合下，同一套晶闸管变流电路既可作整流，又能作逆变。
变流器工作在逆变状态时，如果把变流器的交流侧接到交流电源上，把直流电逆变为同频率的交流电反送到电网去，叫有源逆变。
如果变流器的交流侧不与电网联接，而直接接到负载,即把直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载，则叫无源逆变。
交流变频调速就是利用这一原理工作的。
有源逆变除用于直流可逆调速系统外，还用于交流饶线转子异步电动机的串级调速和高压直流输电等方面。
逆变电源因体积小、重量轻、节材、节能、转换效果高等特点，现已得到了广泛应用。
目前逆变电路的拓扑结构主要有单端正激式、单端反激式、推挽式、半桥式、全桥式等多种类型。
根据需求可采用不同拓扑形式的逆变电路满足其需求。
目前IGBT （绝缘栅双极型晶体管）是逆变电源中常用的功率器件，已逐步取代原晶闸管、晶体管、场效应管（MOSFET）。
由于桥式逆变电源在选择功率开关器件耐压要求可以稍低，并有较高的功率输出，现通常采用全桥式逆变电路来实现较大功率输出。
课程设计所要求做的是2kw的逆变电源主电路设计（要求：电网电压380v，允许变化10%,要求输出220v，50KHz交流电压向负载供电）。
目录1. 逆变电源发展及主电路的选择………………………………………………………1.1 逆变电源的发展··················································1.2 主电路的结构选择············································2. 主电路部分设计……………………………………………………………………2.1 整流电路设计部分………………………………………………………………2.1.1 整流二极管的选择…………………………………………………………2.1.2 整流二极管的保护设计……………………………………………………的选取………………………………………………………………2.2 滤波电容Cd2.3 斩波电路设计······················································ 2.3.1 斩波参数的选择············································2.4 逆变电路部分设计…………………………………………………………………2.4.1 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的选择…………………………………2.4.2I G B T的保护设计…………………………………………………3. 高频变压器设计部分…………………………………………………………………3.1 高频变压器主要参数………………………………………………………3.2 变压器磁芯的选择………………………………………………………………3.3 高频变压器一次侧、二次侧绕组匝数计算································3.4 计算绕组导线线径及估算铜窗占有率························4.心得体会…………………………………………………………………………5.参考文献…………………………………………………………………………………1.逆变电源发展方向及主电路的结构选择1.1 逆变电源的发展方向高频逆变电源的发展与电力电子技术和器件的发展密切相关，高频逆变式电源正是随着现代电力电子技术的发展而发展起来的。
串联谐振逆变器电路原理
串联谐振逆变器电路原理
串联谐振逆变器是一种非常重要的电力电子器件，它与傅立叶变换器(PFC)和功率放大器(PA)一起构成了高效变流器的重要部分。
它
可以从一个电源中调节输出电压，实现精确的功率控制，同时也能实现低通滤波功能。
串联谐振逆变器的传统电路结构主要由两个LC谐
振电路和一个桥接式可控硅组成，该电路具有较高的效率和稳定性，可用于单相和多相的调节。
串联谐振逆变器电路原理主要涉及到两个谐振电路的建立，即电感加电容的串联组合以及两个开关的正确变换。
由于桥接式可控硅的引脚可以无线控制，因此可以使用脉宽调制(PWM)技术实现谐振电路
的开启和关闭，从而改变输出潮流的相位和大小。
当两个谐振电路建立后，当脉宽调制电路控制其中一个开关加电时，具有另一个开关作用的电流激励会形成一个电感激励电流，随后另一个开关被控制关闭，此时，在电路中会形成足够的能量储存，从而产生输出的正弦波。
在实际应用中，串联谐振逆变器的输入为直流电压，并将其转换成交流电压供给目标装置。
它的主要优点是可以实现高效率的输出，并且非常稳定。
此外，该电路可以实现低频滤波，抑制纹波，提高过载能力，从而提高电源的可用性和可靠性。
在应用方面，串联谐振逆变器可用于大功率LED灯、逆变空调、电脑电源和MP3、MP4播放器等电子装置的供电，由于具有高效率和
稳定性的性能，因此被广泛应用于各种电力电子系统中。
总之，串联谐振逆变器是一种先进的电力电子调节装置，可以实
现低频滤波，压制纹波，提高稳定性和功率因数等多种功能，为实现高效率、低噪音的电源提供了可靠保障。
电力电子技术中的谐振频率计算及调节方法
电力电子技术中的谐振频率计算及调节方法谐振是电力电子技术中一个重要的概念和方法，它在很多电力电子装置和系统中发挥着关键作用。
本文将讨论电力电子技术中的谐振频率计算以及调节的方法。
一、谐振频率的计算谐振频率是指在电力电子装置或系统中，通过合适的电路设计，使得电感和电容之间达到谐振的频率。
谐振频率的计算与电路的拓扑结构和元件参数有关。
1. RLC串联谐振电路的计算RLC串联谐振电路是电力电子技术中常用的一种电路结构。
其谐振频率的计算可以使用以下公式：f = 1 / (2π√(LC))其中，f为谐振频率，L为电感的值，C为电容的值，π为圆周率。
通过这个公式，我们可以根据电感和电容的参数来计算电路的谐振频率。
这对于电力电子技术中的谐振电路设计和分析非常重要。
2. 谐振变压器的谐振频率计算谐振变压器是电力电子技术中常用的一个装置，用于调节电力系统中的电压和电流。
其谐振频率的计算可以使用以下公式：f = 1 / (2π√(L1C1 + L2C2))其中，f为谐振频率，L1和L2分别为一次侧和二次侧的电感值，C1和C2分别为一次侧和二次侧的电容值，π为圆周率。
通过这个公式，我们可以计算谐振变压器中的谐振频率，从而实现对电力系统中电压和电流的调节。
二、谐振频率的调节方法谐振频率的调节是电力电子技术中一个重要的技术问题。
根据具体的应用需求，我们可以采用以下方法进行谐振频率的调节。
1. 调整电感或电容的值通过改变电感或电容的值，可以调节电力电子装置或系统的谐振频率。
一般来说，增加电感值可以降低谐振频率，而增加电容值可以增加谐振频率。
因此，根据需要，我们可以通过调整电感或电容的值来达到所需的谐振频率。
2. 使用可调谐元件可调谐元件是一种特殊设计的元件，可以根据需要进行频率调节。
在电力电子技术中，我们可以使用可调谐电感或可调谐电容来实现谐振频率的调节。
这些可调谐元件可以通过改变其参数或使用外部的控制信号来调节谐振频率。
串联谐振逆变器电路原理
串联谐振逆变器电路原理1 什么是串联谐振逆变器串联谐振逆变器(又称全谐振逆变器)是一种特殊的间歇式单相恒电流逆变器，它组合了两个谐振回路：一个串联单相谐振回路，另一个是并联谐振回路。
它可以有效提高DC/AC转换效率，减小负载由电流变化引起的谐波。
串联谐振逆变器的基本原理是将直流技术和谐振技术有机地结合在一起，充分利用两者相互协调作用，实现直流/交流电能轮换。
2 串联谐振逆变器电路原理串联谐振逆变器一般由输入滤波电路、控制回路、DC到DC变换电路、恒频谐振电路和节能电路组成。
其中输入滤波电路是降低投入电源中各频段电噪比的电路，DC到DC变换电路可以将投入电源的直流电量变成适合于控制回路的脉冲电压，控制回路的作用是根据投入的幅值确定恒频谐振电路的谐振频率，控制IGBT的导通，以实现不同幅度的输出功率，节能电路是检测输出负载的电压下降情况，实现输出电压在额定值内稳定，有效使得设备在正常功率下的最低功耗。
3 工作原理当串联谐振逆变器工作时，投入电源中的直流电量由DC到DC变换电路变成脉冲电压，经控制回路确定谐振电路的工作频率，由此控制IGBT的导通，实现电能轮换，最后将投入电源转换成输出电压。
节能电路的作用是在负载改变时实现输出电压的变化，以满足负载的需要，从而实现恒定的电压输出和最大的能量效率。
4 优点串联谐振逆变器具有定电压、定电流、常见复杂波形输出、低逆变失真、简单操作、低副谐波失真和宽范围输出调节等优点。
由于串联谐振逆变器的输出功率可以根据负载的变化动态调整，使得更多的能量转化成纯正的交流电，节约能源效率更高，电能损耗更低。
总结而言，串联谐振逆变器由于其输出功率可以根据负载的变化动态调整，可以产生定电压、定电流以及低谐波失真的高效电能，是一种理想的DC/AC转换器。
串联谐振通用操作说明
串联谐振通用操作说明
串联谐振通用操作步骤
正确按照接线示意图及相关要求连接试验回路，在现场设置试验警示标记，正确设置各项试验参数。
1.自动试验：
进入图2界面，点击“自动”，进入下图4界面，点击“启动”，“确认”，则自动进行调谐、升压、计时、降压。
图 5
界面依次如下：调谐
为了更好地找到准确的谐振点，仪器在本功能下的调谐分为粗调和细调两步，均为自动进行，只有完成了调谐，才自动进入到下一界面；
因为是在低电压下的调谐，所产生的高压电压不会对被试品有任何的损害，所以请耐心等待。
即使在最不利的情况下，自动调谐的时间也不会超过3分钟！升压：
计时：
降压：
试验完成：
在试验过程中出现保护动作时，均有相关界面显示。
2.手动/半自动试验：
进入图2界面，点击“手动”，进入下图4界面，点击“启动”，“确认”，，
则可以进行手动/自动调频、手动升降压。
图6
半自动试验：点击“调谐”，则自动调谐，调谐完成后点击电压“加、减”手动
升压。
手动试验：点击频率“加、减”，则手动调谐，调谐完成后点击电压“加、减”
手动升压。
5.5.3.资料查询及输出试验结果
进入图2界面，点击“资料”，进入资料界面，点击“上页”，“下页”，可以调阅历次试验记录，在用户要求时，可以升级为带USB接口的，插入U 盘，点击“保存”即可以把当页试验记录输入到U盘保存。
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少年易学老难成，一寸光阴不可轻 - 百度文库 1 串联谐振逆变器的功率调节方式
1引言 由图1可以得出逆变器的输出功率表达式(0.1)，可以看出在负载一定的情况下，输出功率的大小是由Ud和大小决定的。其中Ud为输入直流电压的幅值，为负载的功率因数角。从而可以将串联谐振逆变器的功率调节方式分为两种：
图 1 串联谐振式逆变器的电路结构 a.直流调功：通过调节输入的直流电压的幅值来调节输出功率。 b.逆变调功：通过调节输出电压的频率来调节负载功率因数，或调节输出电压的有效值大小(调节占空比)来调节输出功率。
2202
448coscos22||dddnUUUPRZ
(0.1)
2 直流调功 直流调功也叫调压调功，它是通过调节整流电路输出电压的大小来调整负载功率，负载通过锁相措施保证工作在谐振或者接近谐振的工作频率处。调节整流输出电压的方式有两种：一种是采用晶闸管三相全控桥整流进行调压；另种是采用三相不控整流后用斩波器进行调压。
Q1MMBTA06Q4MMBTA06Q2MMBTA06
Q3MMBTA06
D1D2DIODE
D4DIODED3DIODE
R10k
LC1
C2AB
i0
Ud少年易学老难成，一寸光阴不可轻 - 百度文库
2 2.1 晶闸管三相全控桥整流进行调压 这种方式主要通过控制晶闸管（注：晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和门极； 晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。）导通角来控制整流输出电压值。这种方式电路简单成熟，控制方便。主要缺点是在深控下网侧功率因数低，动态响应慢，换流过程中电流容易出现畸变。 晶闸管整流调功的感应加热电源拓扑结构见图 2，与逆变侧不同的是，整流部分采用六只晶闸管组成的晶闸管相控整流桥。
图 2 相控整流的感应加热单元 2.2 三相不控整流加斩波器进行调压
感应加热电源中的直流斩波调功方式的调功原理如图 3所示。
图 3 斩波调功方式的感应加热电源 前端是由六只二极管组成的三相不可控整流器，输出的直流电压Ud经过电容C1滤波后送入由开关管VT、续流二极管D2、滤波电感Lo和滤波电容Cd 组成的斩波器，调节VT 的占空比，逆变器得到的电压就在0~Ud之间任意的电压值。这种方式可以获得较高的功率因数，但是开关管VT 是工作在硬开关方式，开关损耗较高，对开关器件的要求比较高。由于电路中电感的存在，将使开关器件关断时承受更高的电压，而器件的开关频率较高少年易学老难成，一寸光阴不可轻 - 百度文库 3 有利于减小滤波电路中储能元件的体积。 这种方式具有网侧功率因数高，电压动态响应快，保护容易等优点。但由于DC/DC变换环节的加入，电源的整机效率和可靠性将会降低。
3 逆变调功
常见的逆变调功方法主要有脉冲频率调制法（PFM）、脉冲密度调制(PDM)、脉冲宽度调制法(PWM)等等。
3.1 脉冲频率调制法(PFM)
PFM方法采用不控整流得到直流电压，通过改变逆变器输出电压的频率来改变负载的功率因数角，从而调节输出功率的大小。 输出功率的表达式如(0.1)所示，其中的表达式如(0.2)所示。根据表达式(0.1)和0.2)可以看出改变w就可以改变输出功率，而w则是由系统的开关频率所决定的。因此改变逆变器输出电压的频率就可以调节输出功率的大小。 1arccoswLwCR
(0.2)
从图 4中可以看出，负载功率在谐振点频率0f处时是最大的，而偏离这个谐振频率时,负载功率都会降低。
图 4 PFM功频特性曲线
PFM方式最大优点是简化了设备，降低了成本，调频部分实现起来也比较简单。但是它也存在着一些难以克服的缺点。具体表现为以下3点：1、由于整流一般采用不控整流。这就要求逆变开关元件承受较高的浪涌电压或浪涌电流，这对逆变开关元件不利的：2、如果负载在加热过程中的参数变化比较大，那么负载工作频率可能会在一个相当大的频率范围内变化，负载适应性差。工件频率在功率调节过程中不断变化，导致集肤深度（注：导体中电流密度减小到导体截面表层电流密度的1/e处的深度。）也随之改变，这在要求严格的应用场合中是不允许的：3、在高频的工作场合，少年易学老难成，一寸光阴不可轻 - 百度文库 4 如果采用调频调功，由于没有对负载工作的相位角给出恒定的控制，在低功率输出时，负载功率因数较低，逆变开关元件承受较大的无功能量交换。但是由于PFM控制方法实现起来非常简单，在以下情况中可以考虑使用它：l:如果负载对工作频率范围没有严格限制，相位差可以存在而不必处于近谐振工作状态；2:如果负载的Q值较高，或者功率调节范围不是很大，则较小的频率偏片就可以达到调功的要求。总而言之，在要求严格的情况下，PFM方法不适用。
3.2 脉冲密度调制法(PDM)
PDM方法通过控制脉冲密度，实际上就是控制向负载馈送能量的时间来控制输出功率：其控制原理如图 5所示。
图 5 PDM控制原理图示意图 这种控制方法的基本思路是：假设在某时段内总共有N个功率输出单位，在其中M个功率输出单位里逆变器向负载输出功率；而剩下的(N一M)个单位内逆变器停止工作，负载能量以自然振荡的形式逐渐衰减。这样的话，输出的脉冲密度为M/N，这样输出功率就跟脉冲密度联系起来了。也就是通过改变脉冲密度就可以改变输出功率。PDM方法的主要优点是：输出频率基本不变，开关损耗相对较小，易于实现数字化控制，比较适合于开环工作场合。PDM方法的主要缺点是：逆变器输出电压的频率不完全等于负载的自然谐振频率，在需要功率闭环的场合中，工作稳定性较差。由于每次从自然衰减振荡状态恢复到输出功率状态时要重新锁定工作频率，这时系统可能会失控。因此在功率闭环或者温度闭环的场合，工作的稳定性不好。PDM方法的另一个缺点就是功率调节不理想，呈有级调功方式。
3.3 脉冲宽度调制法(PWM)
脉冲宽度调制法，也称移相调功法，使某一桥臂的驱动脉冲信号与输出电流的相位保持一个固定相位差(此相位差为可调)，另一桥臂的驱动脉冲信号与输出电流的相位差则可以调少年易学老难成，一寸光阴不可轻 - 百度文库 5 节，通过改变两个桥臂开关器件的驱动信号之问的相位差来改变输出电压的有效值，以达到调节功率的目的。称与输出电流保持一定相位差的桥臂为定相臂，而驱动脉冲信号与输出电流相位差可调的另一个桥臂称为移相臂。针对如图 1所示串联谐振逆变器主电路原理图的移相调功原理图如图 6所示。S1、S4为定相臂开关管，相位互差180，S2、S3为移相臂开关管，滞后S1、S4角开通，角可在±180。范围内调节。通过调节逆变器移相臂驱动信号与基准臂(定相臂)驱动信号之间的相位差来改变输出电压的脉宽，并利用锁相环跟踪负载频率的变化，达到调功的目的。
图 6 脉冲宽度调制法原理图 根据输出电压基波和输出电流的相位关系可分三种移相调功方式： (1)感性移相调功方式：输出电压基波相位超前输出电流。 (2)容性移相调功方式：输出电压基波相位滞后输出电流。 (3)谐振移相调功方式：输出电压基波相位与输出电流相同。 下面对这三种控制方式分别讨论。 1）感性移相调功方法
图 7 感性移相调功方法原理图 少年易学老难成，一寸光阴不可轻 - 百度文库
6 如图 7所示，输出电压基波相位超前输出电流的情况下，负载始终工作在感性状态。在这种方式下，反并联二极管D2、D3不导通，Dl、D4均自然过零关断，没有二极管反向恢复带来的问题。开关器件Q2、Q3各导通180，在零电流条件下开通和关断(ZCS)，Q1、Q4在零电流下开通，但在大电流下关断，可以通过在Q1、Q4上并联电容实现零电压开关(ZVS)。因此这种方法适合频率较高的电源，以及器件体内反并联二极管反向恢复问题比较严重的器件，如MOSFET等，可以避免二极管反向恢复所带来的电流尖峰和器件的损耗增加。 2）容性移相调功方法 如图 8所示，输出电压基波相位滞后输出电流的情况下，电路始终工作在容性状态。在这种方式下，反并联二极管Dl、D4不导通，但DZ、D3是在大电流下换流到Q3、Q2，二极管关断的时候有较大的反向恢复电流。开关器件Q1、Q4各导通180，在零电流条件下开通和关断(ZCS)，但Q2、Q3在大电流下开通，通过在Q2、Q3臂上串联电感可以实现ZCS。这种方法适合用于有关断尾部电流、关断损耗占主导的双极性器件，如IGBT、SIT、MCT等。为了减小二极管反向恢复带来的电压尖峰，应该注意电路布局，减少分布电感。
图 8容性移相调功方法原理图 3）谐振型移相调功方法 如 在这种方式下，Q1、Q4管子是强迫开通，自然关断的，通过在Q1、Q4上并联电容可以实现ZVS。Q2、Q3管子是自然开通，强迫关断，在Q2、Q3管子的臂上串联电感可以实现ZCS。这种方法的优点：逆变器始终工作在负载谐振状态，负载侧功率因数高。缺点：在全功率调节范围内实现所有的器件软开关比较困难。这种方法不适合用于较大功率的感应