人脸识别医疗第17卷第5期太赫兹科学与电子信息学报Vo1.17,No.5 2019年 10月Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology Oct.,2019
文章编号：2095-4980(2019)05-0825-07
王雯雯，赵芯跃，黄卡玛，杨阳**
三维激光扫描技术>刚构(四川大学电子信息学院，四川成都610065)
摘要：针对近距离高频磁感应能量传输系统中距离改变会使谐振频率发生变化，导致效率降低的问题，提出一种基于74HC4046AD锁相环的频率跟踪驱动方案，该方案可以实现谐振频率 的自动跟踪，在proteus环境下对中心频率为100kHz的逆变电源系统和锁相功能进行仿真。设计并
井水空调制作基于频率跟踪的逆变电源样机，通过样机对输出情况进行跟踪反馈。仿真实验结果表明，该
系统输出性能良好，验证了频率跟踪的有效性，实现了功率管的软开关工作模式。
关键词：频率跟踪；锁相；电磁感应；逆变；效率
簇绒机
中图分类号：TN86文献标志码：A doi：10.11805/TKYDA201905.0825
Design on frequency-tracking of inverter based on magnetic induction
WANG Wenwen,ZHAO Xinyue,HUANG Kama,YANG Yang*
(College of Electronics and Information Engineering,Sichuan University,Chengdu Sichuan610065,China)
Abstract:High-frequency inverter technology is widely used in wireless energy transmission systems.
The distance change in the high-frequency magnetic induction energy transmission system will lead to the
change of resonance frequency and the decreasing of efficiency.A frequency tracking drive scheme based
on the74HC4046AD phase-locked loop is proposed,which can realize the automatic tracking of the
靶向代谢组学分析
resonant frequency.In the proteus environment,the inverter prototype of the inverter power supply based
on frequency tracking is designed and fabricated,and the output is tracked and fedback by the prototype.
The experimental results show that the output performance of the system is good,the effectiveness of
frequency tracking is verified,and the soft switching mode of the power tube is realized.
Keywords:frequency tracking;phase lock;magnetic induction;inverter;effectiveness
高频逆变技术被广泛应用于加热电源、开关电源、感应耦合等诸多领域，在近距离高频磁感应无线能量传输系统的应用中，高频逆变器效率低，开关器件应力大，损耗大，这主要是因为：a)频率较高时，随着传输距离改变，耦合线圈间互感变化，谐振频率发生变化；b)开关管在高速开关过程中可激起电路分布电感和寄生电容振荡，占用很宽的频带，产生电磁干扰，使系统固有谐振频率发生偏移；c)谐振频率失谐造成无功功率增大，传输效率降低。研究表明，为实现能量的最大传输，降低电路自激概率，减小开关损耗，保护电子器件，原、副边必须满足高频谐振，逆变器必须工作在准谐振或谐振状态以降低开关应力，需要频率跟踪电路来实现。本文结合近距离高频磁感应能量传输系统，从感应耦合无线电能传输的电路模型入手，分析了系统效率与频率、传输距离之间的关系，在此基础上提出并设计基于锁相环频率跟踪的100kHz高频全桥逆变电源，避免谐振频率失谐，实现发射频率对谐振
频率的同步跟踪。
1感应耦合无线电能传输系统效率分析
1.1电路模型
为研究方便，简化逆变电源部分，构建感应耦合无线传输系统电路模型[1]，如图1所示。其中U1为高频交流电源，R1,R2为线圈内阻，L』2为线圈自感，M为线圈互感，D为传输距离，k为耦合系数，冲2为线圈半径，收稿日期：2019-01-30；修回日期：2019-02-25
基金项目：国家自然科学基金青年基金资助项目(61501311)；自然科学基金重点资助项目(61731013)
*通信作者：杨阳email:yyang@scu.edu
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