近（jìn）幾年來，為了（le）減（jiǎn）緩油（yóu）氣（qì）集輸管網所遭（zāo）受的地（dì）下（xià）腐蝕，延長管線的使用壽命，各油田配置了多種用於金屬（shǔ）陰極防腐保護的特（tè）種電源，從現場使用情況來看（kàn），存在著體積大、成（chéng）本高、容量不足、保護電位穩（wěn）定性差和可靠性不高等缺陷。隨著電（diàn）力電子技術的廣泛應用，采用現代大功率DC/DC變（biàn）換技術，研（yán）製新一代陰極保（bǎo）護特種（zhǒng）電源，己（jǐ）成（chéng）為陰極保護領域的一個重要的發展趨向。
本文提出了一種電荷轉移（yí）式（shì）零電（diàn）流開關（CT -ZCS）DC/DC變換器，並（bìng）依此結合所示的陰極保（bǎo）護原理，構成了一種新型（xíng）陰極保護特種電源，對其工作原理做了詳細新穎（yǐng）的脈衝頻率反（fǎn）饋控製方法，分（fèn）析（xī）了CT1CS恒（héng）電位儀的性能特點，並分（fèn）別給出了有關。設S1，S2為理想功率開關，二者輪流通斷，兩（liǎng）電容的取（qǔ）值滿足在一個開關周期T內，CT-ZCS變換（huàn）器（qì）可分為4個等效子拓撲，相應的電壓電流穩（wěn）態波形見。其中T2零電流諧振開關（guān），為電容C諧振充電（diàn），電容電壓初值U.（0）= -U2，在諧振半周時刻達（dá）到大值'S1開關零電流關斷。此狀態一直保持到t2時刻，轉入下一個拓撲。
期間：S1己處於截止，在t2時刻S2開始（shǐ）導2與G，構成諧振回路（lù）。由於C0C，故C0可以恒壓源等效。t4時刻u. =0，二極管D開始導通。在此期間，C上的電荷量己全部轉移至C.及負載。
期間：D與（yǔ）S2均（jun1）導通，由於t時刻i2>0，此（cǐ）收稿曰期：2005-08-30時的電感L2儲能使電容電壓在諧振至t5時刻達（dá）到負壓峰測試封裝材料薛勝東：一種（zhǒng）新（xīn）型陰（yīn）極防腐特種電源0期間：S2已關斷（duàn），D仍處於導通。電感中電流在U作用下線性減小。當一個周期結束，即t6時刻4的線性減小可能尚在繼續與下一周期的L諧振充電並行。
由以上（shàng）分析可見，在整個過（guò）程中，功率開關SI，S2及二極管（guǎn）D均為零電流導通和零（líng）電流（liú）關斷；電容C起著雙重作用，一則作為零電流開關的（de）諧振元件（jiàn），保證功率器件在導通與關斷時具有較低的di/dt，二則作為能量（電荷）傳輸從電源（yuán）Us到U轉移的核心部件；要改變輸出電壓或電（diàn）流的（de）大小，需要調節功率開關的通（tōng）斷頻率，即（jí）采用脈衝頻率控製方式。
2CT-ZCS變換器的控製-ZCS變換器工作原（yuán）理，經分析可知，在理想情況下，忽略變換器本身的損耗，則每個穩態周期轉移至輸出負載上的能量為：則輸出平均功率：P +Us）f其中，f為電荷轉移頻率；U2的大小近（jìn）似與L3成比例，通常為（wéi）了降低器（qì）件的應力要求，選擇L3L2，特別是當L3=0時，U2=0，但（dàn）此（cǐ）時二極管D的di/dt將明顯增大。由上式可（kě）見，對變換器輸出（chū）功率的調節，就是通（tōng）過對電荷轉移頻率來實現的。
根據中參比電（diàn）位的控製要求（qiú）而設計的CT換器控製原理圖如所示（shì）2，3.采用（yòng）此（cǐ）控製（zhì）方案簡單可（kě）並賦予本電源裝置一（yī）大優點，即輸出端不怕短路，因為當（dāng）輸出電壓過低甚至為零時，通過求（qiú）和環節，使（shǐ）壓控振（zhèn）蕩器的輸出脈衝頻率限定於某一低值，從而限（xiàn）定了輸出電流的大小。此外，若反饋信號取自輸出電流，可（kě）以實現（xiàn）穩流（liú）輸（shū）出（chū）。
（a）所示為樣機實驗波形。在參比電位保持（chí）1. 22V情（qíng）況下，實測輸出外特性曲線見（b），大紋波係數為2.5.本文討論了一種適（shì）用於陰極保護特（tè）種電源的CT -ZCS新型功率變換器拓撲，對其工作原理進行了詳（xiáng）細分析，結合恒電位儀的研製，提出了一種簡單實用的（de）脈衝頻率控製方案，闡述了該裝置的性能特點，並給出了有關（guān）實驗波形（xíng）和輸出外特（tè）性的實測曲線。分析與實驗結果表明（míng），CT -ZCS變換器具有如下優點：零電流功率開關有利於降低開關損耗和提高變換（huàn）器的容量和效率；通過限定電荷（hé）轉移（yí）頻率可實現自動可靠的輸出短路保（bǎo）護；既可以實現（xiàn）恒壓輸出也可（kě）以實現恒流輸出；既可（kě）采用GTR，IGBT等可（kě）關斷器件，更宜於采用（yòng）快（kuài）速晶閘管（guǎn）或高頻（pín）晶閘管，以獲得大容量輸出。
