開(kāi)關(guān)功率放大器在民用和軍事中,如電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)和電聲發(fā)射系統(tǒng)等重要領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。首先研究了一種模塊化多電平結(jié)構(gòu)的大功率開(kāi)關(guān)功率放大器,介紹了其工作原理,并著重分析了模塊化多電平開(kāi)關(guān)功率放大器的熱損耗,討論了其損耗與負(fù)載功率大小以及功率因數(shù)的關(guān)系。然后根據(jù)理論分析結(jié)果,對(duì)模塊化多電平開(kāi)關(guān)功率放大器的散熱系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并通過(guò)熱仿真軟件PLECS和有限元分析軟件ANSYS對(duì)所設(shè)計(jì)的熱系統(tǒng)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。最后研制了30 kW的模塊化多電平功率放大器樣機(jī),對(duì)理論分析和仿真分析結(jié)果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

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進(jìn)一步研究功率放大器輸出功率、輸出頻率和調(diào)制度對(duì)損耗的影響程度，得到不同工況下的系統(tǒng)損耗并計(jì)算效率，效率曲線如圖7所示。圖7(a）為不同功率等級(jí)下效率隨輸出頻率變化的曲線，可以看出不同輸出頻率對(duì)效率影響不大，隨著輸出功率的增大，效率在不斷增加，但功率隨著功率增大的越多，效率增長(zhǎng)的....

MM-SPA拓?fù)洳捎玫蛪杭?jí)聯(lián)高壓輸出的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，其功率單元進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)功率單元模塊由二極管整流器、DC/DC變換器以及H橋變換器3部分組成。功率單元內(nèi)部由380V工頻電源輸入，經(jīng)過(guò)二極管整流為直流，再經(jīng)過(guò)隔離型高頻DC/DC得到穩(wěn)定的直流，最后經(jīng)過(guò)H橋變換器轉(zhuǎn)換....

裝置采用載波移相SPWM，考慮死區(qū)的存在，在載波移相調(diào)制下，第i個(gè)模塊的單個(gè)IGBT和單個(gè)二極管的占空比可以分別描述為式中：M為調(diào)制比；td為死區(qū)時(shí)間；λ為載波移相的角度，,n為模塊數(shù)目。則第i個(gè)模塊中單個(gè)IGBT和單個(gè)二極管的通態(tài)損耗Pcon＿T(i）和Pcon＿D(i）分別為

根據(jù)第2節(jié)中介紹的方法，在額定工況下分別計(jì)算功率單元模塊3部分的損耗，結(jié)果如表1所示，可知，1個(gè)單元模塊的損耗為242.85W，則9個(gè)模塊的總損耗為2185.65W。為了驗(yàn)證理論計(jì)算的正確性，利用仿真軟件PLECS搭建功放熱模型得到相應(yīng)的損耗值，PLECS的熱模塊可以快速估....

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