The utility model provides a large power adjustable high frequency fractional capacitance with order of magnitude greater than 1. The fractional capacitor comprises an AC input module, a coupling impedance, a high frequency alternating current controlled voltage source, a controller and an AC input sampling module. The controller based on the input AC sampling module to collect the input voltage signal and current signal input, generating a corresponding control signal, the output voltage controlled voltage source, between the input current and the input voltage and current voltage relationship with fractional order capacitor. The utility model has the advantages of adjustable frequency fractional order capacitor, the input voltage that can work in the fractional order capacitor voltage for high frequency time, define the relationship between the input current input voltage obtained at a desired frequency and order greater than 1 of the fractional order capacitor is completely consistent, but also through adjusting the parameter of controller. The flexible adjustment of different fractional order and the capacitance of the capacitance, voltage controlled current source can be selected in different power levels to adapt to different power applications.
【技术实现步骤摘要】
涉及分数阶器件构造
,具体涉及一种阶数大于1的大功率可调高频分数阶电容。
技术介绍
分数阶微积分已经有300多年的历史,其将微积分的阶次从整数阶推广到分数甚至复数。分数阶微积分可以更真实的揭示自然界中的一些现象。事实上,整数阶电容器在本质上是不存在的,它是具有分数阶性质的元件,只是目前实际中用的电容器,大部分都是阶数接于1,对于分数阶的情况可以完全忽略。但是,如果可以利用电容器的分数阶性质,有目的的设计不同阶数、容值和功率的分数阶电容,那么就可以开辟电容器的新的应用领域。1964年,美国学者G.ECarlson在论文中根据分数阶微积分的定义首次使用了“分数阶电容”这个概念,并利用牛顿叠代法给出了特定阶次的分数阶电容的无源电路等效模型;此后国内外众多学者利用传统的电阻、电容、电感和运算放大器等提出了多种构造分数阶电容的方案,但都只能适用于毫瓦级的功率,严重地限制了分数阶电容在各种功率场合的应用。也有学者基于分形几何的概念并通过硅工艺制造分数阶电容,但只能在电容阶数小于1的特定范围内实现。
技术实现思路
针对目前现有技术的缺点与不足,本技术提供阶数大于1的大功率可调高频分数阶电容,具体是用控制器产生的控制信号控制高频受控电压源输出的基波电压,使输入电流与输入电压满足分数阶电容的定义,通过设置控制器,可实现不同容值和阶数的分数阶电容。高频交流受控电压源是由可输出高频率交流电压的高频交流逆变电路构成,具有工作特性灵活,容值、阶数在线可调的特点,且分数阶电容功率由高频交流逆变电路决定,故本技术可以实现不同功率等级的分数阶电容。本技术的目的通过如下技术方案实现。一种阶 ...
【技术保护点】
一种阶数大于1的大功率可调高频分数阶电容,其特征在于包括交流输入模块(1)、耦合阻抗(2)、高频交流受控电压源(3)、交流输入采样模块(4)、控制器(5),交流输入模块(1)的一端(A)与耦合阻抗(2)的一端连接,耦合阻抗(2)的另一端与高频交流受控电压源(3)的正输出端(P)连接,高频交流受控电压源(3)的负输出端(N)与交流输入模块(1)的另一端(B)连接,交流输入采样模块(4)采样输入电流Iin和输入电压Vin得到输入电流Iin的幅值Iinm和相位及输入电压Vin的幅值Vinm和相位并送入控制器,控制器产生控制信号送至高频交流受控电压源(3),高频交流受控电压源(3)根据控制信号在正输出端(P)和负输出端(N)之间产生基波电压VF。
【技术特征摘要】
1.一种阶数大于1的大功率可调高频分数阶电容,其特征在于包括交流输入模块(1)、耦合阻抗(2)、高频交流受控电压源(3)、交流输入采样模块(4)、控制器(5),交流输入模块(1)的一端(A)与耦合阻抗(2)的一端连接,耦合阻抗(2)的另一端与高频交流受控电压源(3)的正输出端(P)连接,高频交流受控电压源(3)的负输出端(N)与交流输入模块(1)的另一端(B)连接,交流输入采样模块(4)采样输入电流Iin和输入电压Vin得到输入电流Iin的幅值Iinm和相位及输入电压Vin的幅值Vinm和相位并送入控制器,控制器产生...
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