要知道大功率直流電源的場(chǎng)合，開關(guān)頻率很難提高，為什么？衡量開關(guān)器件的兩個(gè)重要指標(biāo)一是通過電流、二是耐受電壓，大功率開關(guān)器件造價(jià)非常高昂，而且由于技術(shù)限制，單個(gè)開關(guān)器件的功率就不可能太大。
晶閘管是功率最大的開關(guān)器件，但是頻率太低，而sfet、igbt新一代高頻開關(guān)器件功率受限很大。
張政深知這一，他參與設(shè)計(jì)從三俠水電輸送到江海的高壓直流輸電工程，每一個(gè)換流閥都是由幾百上千個(gè)igbt并聯(lián)后串聯(lián)組成，均壓和均流非常難以實(shí)現(xiàn)，每一個(gè)igbt的驅(qū)動(dòng)信號(hào)都采用光纖，只要哪怕有一根頭發(fā)絲的差距，均壓均流失敗，那么一個(gè)閥內(nèi)的所有開關(guān)都會(huì)瞬間燒掉，還會(huì)引起可怕的連鎖反應(yīng)。
這種換流閥世界上只有幾家公司能夠做到，均壓均流的工藝要求太高。
即便如此，整個(gè)閥的開關(guān)頻率也就在1000hz左右。
大功率對(duì)開關(guān)頻率的限制非常大，單一的開關(guān)器件達(dá)不到要求，頻率稍有提高，均壓均流的難度成倍提高。
本次開發(fā)的高壓直流發(fā)生器，輸出直流要求00kv，電流最高峰值達(dá)到800，短時(shí)最大功率超過160k，單一的開關(guān)器件也無法做到，硬開關(guān)狀態(tài)損耗太大，頻率一提高，開關(guān)壽命成幾何級(jí)下降。
必須軟開關(guān)，必須均壓均流，還必須要求重量要足夠輕，就必須提高頻率，這才是一系列提高難度的要素，否則一幫子經(jīng)驗(yàn)豐富的教授怎會(huì)一籌莫展呢。
張政迫不及待向劉晨討教。心中的疑惑太多。
“怎么會(huì)呢？如果開關(guān)頻率10k的話，我粗略測(cè)算，波動(dòng)會(huì)在5%以上。”
“10k？那是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這種控制模式的開關(guān)頻率起碼100khz以上，完全消除開關(guān)損耗就是為了高頻化，10k的頻率量級(jí)不需要用這種結(jié)構(gòu)。”
“100khz？”張政眼睛都瞪圓了。這么高頻率，那整體設(shè)備的重量肯定大大減輕呀，⑦∫⑦∫⑦∫⑦∫，≈.c★o是……
“這么高頻率，igbt也達(dá)不到，只能采用sfet結(jié)構(gòu)的開關(guān)器件，單個(gè)片子的容量可非常啊，這又要考慮復(fù)雜的均壓均流的問題了。”張政苦著臉，他覺得最理想的狀況是把頻率提高到0k達(dá)到平衡。
“這個(gè)簡單，sfet的耐壓沒問題。就是通過電流偏，而我們采用這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是在電流為零時(shí)切換開關(guān)，想到了嗎？那就是天然的均流條件呀，只要把幾個(gè)開關(guān)管并聯(lián)在一起就能解決容量的問題，根本不需要增加額外的輔助電路均流。”
張政差兒跳了起來，興奮地?fù)]舞著拳頭，叫道：“對(duì)呀，開關(guān)容量的問題就解決了。”
略一想還覺得不太對(duì)。“這么高頻率，控制不好做吧？而且還需要檢測(cè)諧振電流過零。控制器反應(yīng)不過來呀，那穩(wěn)定性會(huì)不會(huì)太差了？”
“硬件電路實(shí)現(xiàn)確實(shí)有麻煩，不過卻并非不可能。”劉晨笑道，他在采用這種結(jié)構(gòu)開發(fā)設(shè)備時(shí)，通常都把頻率放在接近00khz上。
“到底怎么實(shí)現(xiàn)呢？能跟我嗎？”
“這可不是幾句話能清楚呀，張教授。”劉晨笑道。他可不會(huì)傻到跟第二次見面的人就和盤托出他掌握的技術(shù)，即便對(duì)方是謙遜有禮的教授。
張政也明白，這種高深的關(guān)鍵技術(shù)，如果他一問，人家就馬上告訴他。除非是傻蛋，沉思片刻道：“采用這種結(jié)構(gòu)能否實(shí)現(xiàn)在1內(nèi)無超調(diào)升壓到00kv直流，且重量有嚴(yán)格要求，穩(wěn)定性還要求運(yùn)行五年以上，空間e不能大。”
劉晨一聽就是眼前一亮，這么多苛刻的要求，應(yīng)用場(chǎng)合不言而喻，大致猜測(cè)出這是一個(gè)什么工程，仔細(xì)地想了想道：“這種特高壓直流設(shè)備對(duì)絕緣要求很高，尤其是頻率很高后，采用快速整流二極管，能提供多少耐壓等級(jí)的器件？”
這都能考慮到，張政心里嘆服，眼前的少年人工程開發(fā)經(jīng)驗(yàn)絕對(duì)豐富，道：“之前我們都考慮相對(duì)低頻工況，按照你所的頻率，這種二極管怕是耐壓不高，大約0kv的耐壓沒問題，如此一來，升壓變壓器的升壓側(cè)就需要分成十幾個(gè)繞組，這恐怕也不穩(wěn)定吧？”
“為什么要分繞組？”劉晨很奇怪地看著他，“你們能提供這種耐壓等級(jí)就足夠了。”
張政臉上一紅，聲音了很多，他最近被一會(huì)人擠兌批評(píng)都有自卑了，“不分繞組，怎么處理耐壓問題？”
“這個(gè)簡單呀，可以采用雙逆變器結(jié)構(gòu)，也可以把簡單的整流電路搭成均壓橋，解決的方法還有很多，變壓器最多分三個(gè)繞組就要不穩(wěn)定了，兩個(gè)倒是最好，磁路設(shè)計(jì)一下，采用正反結(jié)構(gòu)正好抵消e。”
侃侃而談，輕描淡寫。
“均壓整流橋？這你都懂？”張政徹底嘆服了，這樣一來器件耐壓也解決了，e也有效控制了。
“略懂，略懂，其實(shí)也沒什么難的，《電力電子技術(shù)》書上都有寫。”
有嗎？張政拼命地回想著，這本書他還組織出版過一冊(cè)呢，作為很多學(xué)校的教材，怎么不知道整流橋呢？這可是很高深的技術(shù)呀。
劉晨在紙上畫了一個(gè)整流橋，遞給張政，“你看這不是很簡單嗎？每一個(gè)整流電路之間加兩個(gè)電容就行了，橋的內(nèi)部再各加一個(gè)電容，就均壓了，還能夠?yàn)V波，只不過依次下去，電容的取值就很講究了，必須采用高精度的定制容量。”
張政一看差兒要哭了，為什么他就沒想到呢，越是簡單的結(jié)構(gòu)越實(shí)用呀，激動(dòng)地把那張紙緊緊地抓在手里，唯恐風(fēng)一吹會(huì)跑了。
他抑制住詢問電容量取值的沖動(dòng)，這屬于研究人員的秘密。
諾敏一直站在一邊充當(dāng)丫鬟的角色，倒倒奶茶拿拿紙筆啥的，盡管這兩人談?wù)摰脑掝}，她是一個(gè)字都聽不明白，但是覺得好高深，好厲害。
看著劉晨一邊一邊畫，而大教授則是一副學(xué)生的模樣，簡直要崇拜死了，眼睛里的星星一直冒啊冒啊的。(未完待續(xù)。)
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