学霸的科技帝国-第177部分

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“对于间接电压滞环控制，设定调节器的输出稳定在Ur，环宽由低到高分别为Ur的2h1％、2h2％、…、2hn％，给定电压比较值由低到高分别为：U1，U2，…，U2n，则U1=（1hn％）Ur，U2=（1hn1％）Ur，U3=（1hn2％）Ur，…，Un=（1h1％）Ur，Un＋1=（1＋h1％）Ur。Un＋2=（1＋h2％）Ur，Un＋3=（1＋h3％）Ur，…，U2n=（1＋hn％）Ur。”

刘晨自顾自地讲着。不理会他们的反应，也不管他们明不明白。

“4、确定下一个控制状态，对于直接电压滞环控制，输出电压Uout与给定的电压比较值进行比较，Uout大于给定的电压比较值。比较器输出“1”，Uout小于给定的电压比较值，比较器输出“0”，2n个比较结果输入到控制器中，控制器记录其中“1”信号的数量为m。”

“m与下一个输出状态的和值为n，即m=0，下一个状态为＋n、m=1，下一个状态为＋（n1）、m=2，下一个状态为＋（n2）、…、m=n，下一个状态为0、m=n＋1。下一个状态为1、m=n＋2，下一个状态为2、m=n＋3，下一个状态为3、…、m=2n，下一个状态为n。”

“对于间接电压滞环控制，调节器的输出电压Uoutr与给定的电压比较值进行比较，Uoutr大于给定的电压比较值，比较器输出“1”，Uoutr小于给定的电压比较值，比较器输出“0”，2n个比较结果输入到控制器中。控制器记录其中“1”信号的数量为m，m与下一个输出状态的差值为n，即m=2n，下一个状态为＋n、m=2n1。下一个状态为＋（n1）、m=2n2，下一个状态为＋（n2）、…、m=n，下一个状态为0、m=n1，下一个状态为1、m=n2，下一个状态为2、m=n3，下一个状态为3、…、m=0。下一个状态为n。”

“除此之外，还需对谐振电流和电容器C的电压进行限制，设定最高限值，若两者有其一超过设定的限值，下一个输出状态强制为零状态或负状态，若两者都超过设定的限值，下一个输出状态强制为负状态，以保护开关器件，防止过电流和过电压。”

前面两次有人发声提问，刘晨都是喝止，脸色冷傲，不愿意解释，但是这帮老教授一听到这么高明的技术，都是心痒难耐，有些理解能力强，还能勉强跟上思路，可有些就掉队了，心急如焚呀，又不敢提问，只得举手。

一个举得高高的，另外不懂的人也跟着效仿。

活脱脱跟一群小学生似的。

不理会，继续讲。

“5、输出开关控制信号，输入到控制器中的信号有前移后变为脉冲波形的谐振电流信号Ires，滞环比较的2n个结果，根据滞环比较的结果确定下一个状态，将Ires的半周期整数倍作为确定状态的触发信号，根据下一个状态输出开关器件的驱动信号，Ires的半周期为开关器件切换状态的触发信号。”

“根据开关器件不同的导通方式，多电平逆变器的输出有3种基本状态，分别为正状态、零状态、负状态。正状态是多电平逆变器输出的脉冲电压方向与谐振电流方向相同，对谐振电流起到增强作用；零状态是多电平逆变器输出脉冲电压为零，谐振电路形成回路，谐振电流仅受负载影响；负状态是多电平逆变器输出的脉冲电压方向与谐振电流方向相反，使得谐振电流减弱。同一状态，谐振电流的方向不同相应的多电平逆变器的输出电平方向也要随之改变，开关器件对应不同的导通方式。在谐振电流的过零点切换开关器件的状态，以使得开关损耗为零，且开关频率与串联谐振频率始终保持相同。”

“零状态时，多电平逆变器的基本4个开关器件轮流导通两个上桥臂或两个下桥臂，考虑到开关器件的使用寿命，不易一直导通两个上桥臂或两个下桥臂。如果开关器件反并联快速二极管，也可根据谐振电流的方向导通基本4个开关器件中的一个，利用相应的一个快速二极管替代与之并联的开关器件导通形成回路。”

“对于负状态，若多电平逆变器中的开关器件都反并联了快速二极管，可关闭所有的开关器件，任由谐振电路根据自身能量选择导通的快速二极管形成通路，此种控制方法简单，但是n种负状态无法确定控制。若要控制负状态，必须通过导通开关器件的方式，对于不同的谐振电流方向，某个负状态导通的开关器件是不同的。”

“对于单向多电平逆变器。只有一侧增加了开关器件，以增加输入的电平数量，对于两个方向的谐振电流，控制开关器件导通时只能通过“互补”的方式。基本的4个开关器件为S1H、S2H、S1L、S2L。S1H和S2H组成一个桥臂，S1L和S2L组成一个桥臂，S1H和S1L为两个上桥臂，在前侧增加开关器件S3、S4、S5、…、S（n＋1），输入的电平数为n。”

“以H点流向L点为谐振电流正方向。对于t（1≤t≤n1）状态，增加的输入电平为Ui（n＋2t），谐振电流为负时，开关器件St和S2L导通，或开关器件St和S2L反并联的快速二极管D2L导通，向谐振电路输出Ui（n＋2t）电平，而谐振电流为正时，无法通过开关器件St的导通来输出Ui（n＋2t）电平。”

“开关器件St和S1L导通，或开关器件St和S1L反并联的快速二极管D1L导通，向谐振电路输出Ui（n＋2t）Uin电平。因此，对于谐振电流为正的t状态，必须导通与开关器件St互补的那个开关器件Sn＋4t，并同时导通开关器件S1L或与S1L反并联的快速二极管D1L，向谐振电路输出Ui（t2）Uin电平，若要效果相同，电平Ui（t2）与Ui（n＋2t）必须互补。”

“即两者之和为Uin，对于每种负状态都可以采用“互补”的导通方式，要求各状态输入的电平具有等差的线性关系，即Ui2=2Ui1、Ui3=3Ui1、Ui4=4Ui1、…、Uin=nUi1。对于后侧的单向多电平逆变器。控制负状态，也通过“互补”的导通方式。”

这一通快讲，好多教授都处于崩溃的边缘了，一个个眼光都贼得很。很明白刘晨在讲述内容的超高价值，只要学会了，那就是掌握了这个领域最前沿的技术，错过了这个机会靠自己摸索，恐怕一辈子都学不会。

眼看着最先进的技术从眼前溜走呀。

毫不夸张地说，这些平时趾高气扬、早就不再亲自指导学生、早已不再上课的知名教授。至少十几年没这么飞速地动过脑筋了，好多额头上冒出豆大的汗珠子。

不知道从什么时候开始，大家伙都自发地拿着纸笔奋笔疾书，前面的刘晨可是写满了一白板子马上就擦掉，然后再写，不记录下来，又没听懂，那可就错过啦。

“小先生，能不能讲解得慢一点。”

“慢一点，小先生，我们都是一把老骨头了，跟不上你的思路啊。”

说着话气喘吁吁。

“稍慢一点，小先生。”

称呼全都一水地改了回去。

然后刘晨全然不理会，他心里憋了一股气，不一口说完这些，出不掉这股憋闷。

“对于双向多电平逆变器，在两侧对称增加开关器件，前侧增加S3H、S4H、S5H、…、S（n＋1）H，后侧增加S3L、S4L、S5L、…、S（n＋1）L，对于t（1≤t≤n1）状态，增加的输入电平为Ui（n＋2t），StH和StL输入的电平都为Ui（n＋2t），谐振电流为负时，开关器件StH和S2L导通，或开关器件StH和S2L反并联的快速二极管D2L导通。”

“向谐振电路输出Ui（n＋2t）电平，谐振电流为正时，开关器件StL和S2H导通，或开关器件StL和S2H反并联的快速二极管D2H导通，向谐振电路输出Ui（n＋2t）电平。对于双向的多电平逆变器，各状态输入的电平不要求具有等差的线性关系。”

“对于正状态，单向多电平逆变器仍需采用“互补”的导通方式，各状态输入的电平要求具有等差的线性关系，对于t（1≤t≤n1）状态，增加的输入电平为Ui（n＋2t），谐振电流为正时，开关器件St和S2L导通，向谐振电路输出Ui（n＋2t）电平。”

“谐振电流为负时，导通与开关器件St互补的开关器件Sn＋4t，并同时导通开关器件S1L，向谐振电路输出Ui（n＋2t）电平；双向多电平逆变器对于t（1≤t≤n1）状态，谐振电流为正时，开关器件StH和S2L导通，向谐振电路输出Ui（n＋2t）电平，谐振电流为负时，导通开关器件StL和S2H，向谐振电路输出Ui（n＋2t）电平。”

“对于＋n状态，谐振电流为正，开关器件S1H和S2L导通，谐振电流为负，开关器件S1L和S2H导通；n状态时，谐振电流为正，开关器件S1L和S2H导通，如果开关器件反并联快速二极管，也可由快速二极管D1L和D2H自行导通，谐振电流为负，开关器件S1H和S2L导通，或由快速二极管D1H和D2L自行导通。”

又是一通快速讲解。

教授们陷入一股深深的绝望之中，天哪，上一次有这股情绪怕是要追述到读大学时，老师们最后一堂划考试重点课，有些很坏的老师故意说得超级快，让学生们记录不全、悲愤欲绝。

“基于谐振软开关技术的采用多电平逆变器的DC/DC变换器在谐振电流过零点时切换开关器件的通断，消除了开关损耗，另外，多个开关器件并联在一起作为一个开关阀，可以达到均压和均流的效果，弥补MOSFET或IGBT的容量。”

擦擦擦，白板全部擦掉。

刘晨手一摊开，“我要讲述的控制策略与多电平逆变器的配合全部讲完了，这就是设备中采用的核心技术。”

妈呀，汗流浃背的教授们无耐地停了下来，充满期待的老眼看着他，那眼神饱含渴望与热情，就跟十八九岁的毛头小伙子看到女神穿着开高叉的旗袍从眼前走过一眼，那白花花的大腿推着步伐一晃一晃。

“小先生，能不能再给我们讲述一遍。”秦明率先道。

“再讲一遍吧，小先生。”

……

一片哀嚎乞求之声。

刘晨全然不理会，淡然地看着大家，露出了点微笑，道：“没明白不要紧，大家到时候可以去查阅我的专利申请原文。”

哦，大家纷纷松了口气，提起来的心脏也放了回去，深深觉得自己是个大****，刚才那一通记那一通急呀，直接去看专利原