[实用新型]一种分数阶D类电压谐振逆变器

说明书

本实用新型公开了一种分数阶D类电压谐振逆变器，包括电压源逆变电路和负载侧电压谐振电路，所述电压源逆变电路包括功率开关管(S1和S2)、分别与功率开关管(S1和S2)并联的门极驱动信号(v_GS1和v_GS2)、分别与功率开关管(S1和S2)并联的二极管(vDS1和vDS2)和直流电压源(V_i)，所述负载侧电压谐振电路包括分数阶谐振电容(C_α)、分数阶谐振电感(L_β)和负载(R_i)，本实用新型采用分数阶元件实现的D类电压谐振逆变器，完全区别于以往的逆变电路，增加了参数设计的控制维度；大大降低了串联逆变电路的谐振频率，降低了对开关管的工作频率要求，从而节约电路成本。

技术领域

本实用新型涉及谐振变换器领域，具体涉及一种分数阶D类电压谐振逆变器。

背景技术

能源变换技术在电力电子技术中占有重要地位，开关变换器的变换效率对于变换器能否得到广泛应用起到巨大影响，而谐振变换技术对于提高变换器的效率、减少开关损耗等具有举足轻重的作用。例如，在软开关技术中，利用电路谐振可以使得开关损耗大大降低，提高了变换器电路的传输效率；在无线电能传输系统中，通过谐振环节的引入使得近距离电能传输效率大大增加，为无线输电设备的推广应用带来了巨大生机。除此之外，谐振变换器的出现对于能量处理设备的高频化、低噪声奠定了坚实的基础，它的发展促进了交直流能源设备的小型化，并大大提升了其可靠性。能量变换设备广泛应用于家电、航空、仪器、国防等当中。

谐振变换器技术在逆变电路中应用广泛，特别是在高频逆变电路技术领域。传统谐振逆变器利用电感、电容实现谐振变换，在参数设计过程中未考虑实际电感和电容的阶次，当处于高频或低频时电感和电容产生损耗，传统参数设计方法将带来较大设计误差。

分数阶元件的概念起源于上世纪末，包括分数阶谐振电容、分数阶谐振电感以及随后的分数阶忆阻器。分数阶微积分的概念尽管由来已久，然而由于缺乏物理背景，直到近几十年才开始得到应用。相比整数阶微积分理论，分数阶导数建模更加精确，因而其应用开始得到重视。在谐振变换领域，由于传统技术方案是基于整数阶微积分理论的，其难以满足工业应用对于精度要求的逐步提升。

鉴于目前利用分数阶微积分理论进行参数优化设计的优势，因此有必要提出一种分数阶D类电压谐振逆变器。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种分数阶D类电压谐振逆变器。

本实用新型的目的是这样实现的：