压电变压器并联和并串联联接的电气特性分析方法技术

本发明专利技术一种压电变压器并联和并串联联接的电气特性分析方法，属于电子变压器领域，涉及到压电变压器的联接及电气特性分析方法，特别是压电变压器采用并－并联和并－串联联接电气特性的分析方法。该分析方法采用压电变压器经典集总参数等效电路模型，由导纳矩阵Ｙ表示联接后压电变压器的电压增益、输出功率和传输效率电气特性与压电变压器联接个数ｎ之间的关系。本发明专利技术采用并联和并串联联接能提高压电变压器输出功率和电压增益；此方法与压电变压器的种类、结构和振型无关，具有通用性；电气特性表达式形式直观，揭示了压电变压器并联和并串联接提高输出功率和电压增益的本质。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种压电变压器并联和并串联联接的电气特性分析方法，其特征是：采用压电变压器经典集总参数等效电路模型，由导纳矩阵Ｙ表示联接后压电变压器的电压增益、输出功率和传输效率电气特性与压电变压器联接个数ｎ之间的关系；当ｎ个参数相同的压电变压器采用并－并联接时，是指ｎ个压电变压器的ｎ个输入端口并行联接、ｎ个输出端口也并行联接；当ｎ个压电变压器采用并－串联接时，是指ｎ个压电变压器的ｎ个输入端口并行联接、ｎ个输出端口采用串行联接方式；采用如下步骤分析压电变压器两种联接后的电压增益、输出功率和传输效率电气特性：（１）先由单片压电变压器的等效电路模型求出导纳矩阵Ｙ，并用导纳矩阵Ｙ计算压电变压器电压增益、输出功率和传输效率电气特性；导纳矩阵＊＊＊的四个元素ｙ↓［１１］、ｙ↓［１２］、ｙ↓［２１］、ｙ↓［２２］由下式求出：　 　ｙ↓［１１］＝ｊωＣ↓［ｉｎ］＋Ｙ↓［ｍ］，ｙ↓［１２］＝ｙ↓［２１］＝－１／ＮＹ↓［ｍ］，ｙ↓［２２］＝ｊωＣ↓［Ｏ］＋１／Ｎ↑［２］Ｙ↓［ｍ］，＊＊＊，ω＝２πｆ电压增益Ｋ↓［ｕ］为：Ｋ↓［ｕ］＝Ｕ↓［２］ ／Ｕ↓［１］＝｜ｙ↓［２１］｜／｜Ｙ↓［Ｌ］＋ｙ↓［２２］｜，取输入电压Ｕ↓［１］＝１Ｖ，则归一化的输出功率Ｐ↓［ｏｕｔ］为：Ｐ↓［ｏｕｔ］＝Ｋ↓［ｕ］↑［２］／Ｒ↓［Ｌ］＝Ｋ↓［ｕ］↑［２］Ｒｅ［Ｙ↓［Ｌ］］，输入导纳Ｙ↓［ｉｎ］为：＊＊＊，其归一化的输入功率Ｐ↓［ｉｎ］为：Ｐ↓［ｉｎ］＝Ｕ↓［１］↑［２］Ｒｅ［Ｙ↓［ｉｎ］］＝Ｒｅ［Ｙ↓［ｉｎ］］，其传输效率η为：？＝Ｐ↓［ｏｕｔ］／Ｐ↓［ｉｎ］＝Ｋ↓［ｕ］↑［２］Ｒｅ［Ｙ↓［Ｌ］］／Ｒｅ［Ｙ↓［ｉｎ］］。（２）当 ｎ个压电变压器采用并－并联联接时，导纳矩阵Ｙ为各单片压电变压器的导纳矩阵Ｙ之和，即Ｙ＝Ｙ↓［１］＋Ｙ↓［２］＋…Ｙ↓［ｎ］，＊＊＊，将导纳矩阵Ｙ中的四个元素ｙ↓［ＢＢ］↑［１１］、ｙ↓［ＢＢ］↑［１２］、ｙ↓［ＢＢ］↑［２１］、ｙ↓［ＢＢ］↑［２２］分别代入步骤（１中即可求得ｎ个压电变压器并联的压电变压器电压增益、输出功率和传输效率电气特性；（３）当ｎ个压电变压器采用并－串联联接时，其逆混合矩阵Ｇ↓［ＢＣ］为单个压电变压器逆混合矩阵Ｇ的ｎ倍，即＊＊＊其 中，△ｙ＝ｙ↓［１１］ｙ↓［２２］－ｙ↓［１２］ｙ↓［２１］，再将并－串联接的逆混合矩阵Ｇ↓［ＢＣ］转化为导纳矩阵Ｙ↓［ＢＣ］...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白凤仙，董维杰，肖磊，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]