近幾年來，為了減緩油氣集輸管（guǎn）網（wǎng）所遭受的地下腐蝕，延長管線的使用壽命（mìng），各（gè）油（yóu）田（tián）配置（zhì）了多種用於金（jīn）屬陰極防腐保護的特種電源，從現（xiàn）場使用情況來看，存在著體積大、成（chéng）本高、容量不（bú）足、保護電位穩定性差（chà）和可靠性不（bú）高（gāo）等缺陷。隨著電力電子（zǐ）技術的廣（guǎng）泛應用，采用現代大功率DC/DC變換技術，研製（zhì）新一代陰極保護（hù）特種電源，己成為陰極（jí）保護（hù）領域的一個重要的發展趨向。
本文提（tí）出了一種電荷轉移式零電流開關（CT -ZCS）DC/DC變換器，並依此結合所（suǒ）示的陰極保護原（yuán）理（lǐ），構成了一種新型陰極（jí）保護（hù）特種電源，對其工作（zuò）原理做了詳細新穎的（de）脈衝頻率反饋控（kòng）製方法，分析了CT1CS恒電位儀的（de）性能特點，並分別給出（chū）了（le）有關（guān）。設S1，S2為理想功（gōng）率開關，二者輪流通斷，兩電容的取值滿足在一個開（kāi）關（guān）周期T內，CT-ZCS變換器可分為4個等效子拓撲，相應的電壓電流穩態波形見。其中T2零電流諧振開關，為電容C諧振充電，電容電壓初值U.（0）= -U2，在（zài）諧振半周時刻達到大值'S1開關（guān）零電流（liú）關斷。此狀態（tài）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開始導2與G，構成諧振回路。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（jiān），C上的電荷（hé）量己全（quán）部轉（zhuǎn）移至C.及負載。
期間（jiān）：D與S2均導通，由於t時（shí）刻（kè）i2>0，此收稿曰期：2005-08-30時的電感（gǎn）L2儲能使電（diàn）容電壓在諧振至t5時（shí）刻達到（dào）負壓峰（fēng）測試封裝材料薛勝東：一種新型陰極防腐特種電源0期間：S2已關斷，D仍處於導通。電感中電（diàn）流在U作（zuò）用下線性減小。當一個周期結束，即t6時刻4的線性（xìng）減小可能尚在（zài）繼（jì）續與下一（yī）周期的L諧振充電並行。
由（yóu）以上（shàng）分析可見，在整（zhěng）個（gè）過程（chéng）中，功率開關SI，S2及二（èr）極管D均為零電流導通和零電流關斷；電容C起著雙重作（zuò）用，一則作為零電流開關的諧振元件，保證功率器件在導通與關（guān）斷時具有較（jiào）低的di/dt，二則作為能量（電荷）傳輸從電源Us到U轉移的核心部件（jiàn）；要改變輸出電壓或電流（liú）的大小，需要調（diào）節功率開關的通斷頻率（lǜ），即采用脈衝頻率控製方（fāng）式。
2CT-ZCS變換（huàn）器的控製-ZCS變換器工作原理，經分（fèn）析可知，在理想情況下（xià），忽（hū）略變換器本身的損耗，則每個穩態周期轉移至輸出負載（zǎi）上（shàng）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（dà）小（xiǎo）近似與L3成（chéng）比例，通常為了（le）降低器件的應力要求，選擇（zé）L3L2，特（tè）別是當L3=0時，U2=0，但此時二極管D的di/dt將明顯增大。由（yóu）上式可見（jiàn），對變換器輸出功率的調節，就是通過對電荷轉移頻率來實現的。
根據中參比電位的控（kòng）製（zhì）要（yào）求而設計的CT換器控製原理（lǐ）圖如所示2，3.采用此控製方案簡單可並賦予本電源裝置一大優（yōu）點，即輸出端不怕短路，因為當輸出電壓過低甚至為零時，通過求（qiú）和環節（jiē），使壓控振蕩器的輸出脈衝頻率限定於某一低值（zhí），從而限定了輸出電流的大小。此外（wài），若反饋信號（hào）取自輸出電流，可以實現穩流輸出（chū）。
（a）所示為樣機實驗（yàn）波形。在參比電位保持1. 22V情況下，實測輸出外特性曲線見（jiàn）（b），大紋波（bō）係數為2.5.本文討論了一種適用於陰極保（bǎo）護特種電源的CT -ZCS新型功率變換（huàn）器拓（tuò）撲，對其工作（zuò）原（yuán）理進行了詳細分析，結（jié）合恒電位（wèi）儀的研製，提出了一種（zhǒng）簡單實用的脈衝（chōng）頻率控製方案，闡述了（le）該裝（zhuāng）置的（de）性（xìng）能特點，並給出了有關實（shí）驗波形和輸出外特性的實測曲線。分析與實驗結果表明，CT -ZCS變（biàn）換器具有如下優點（diǎn）：零電流功率開關（guān）有利於降低（dī）開關損耗和提（tí）高變換（huàn）器的容量和效率；通（tōng）過限定電荷轉移頻（pín）率可實現自動可靠的輸出短路保護；既可以實現（xiàn）恒壓輸出也可以實現恒流輸出；既可采用GTR，IGBT等可（kě）關斷（duàn）器件，更宜於采用快速晶閘管或高頻晶閘管，以（yǐ）獲得大容量（liàng）輸出。
