要知道大功率直流電源的場合，開關頻率很難提高，為什麼？衡量開關器件的兩個重要指標一是透過電流、二是耐受電壓，大功率開關器件造價非常高昂，而且由於技術限制，單個開關器件的功率就不可能太大。
閘流體是功率最大的開關器件，但是頻率太低，而、igbt新一代高頻開關器件功率受限很大。
張政深知這一點，他參與設計從三俠水電輸送到江海的高壓直流輸電工程，每一個換流閥都是由幾百上千個igbt並聯後串聯組成，均壓和均流非常難以實現，每一個igbt的驅動訊號都採用光纖，只要哪怕有一根頭絲的差距，均壓均流失敗，那麼一個閥內的所有開關都會瞬間燒掉，還會引起可怕的連鎖反應。
這種換流閥世界上只有幾家公司能夠做到，均壓均流的工藝要求太高。
即便如此，整個閥的開關頻率也就在1ooohz左右。
大功率對開關頻率的限制非常大，單一的開關器件達不到要求，頻率稍有提高，均壓均流的難度成倍提高。
本次開的高壓直流生器，輸出直流要求2ookv，電流最高峰值達到8ooma，短時最大功率過，單一的開關器件也無法做到，硬開關狀態損耗太大，頻率一提高，開關壽命成幾何級下降。
必須軟開關，必須均壓均流，還必須要求重量要足夠輕，就必須提高頻率，這才是一系列提高難度的要素，否則一幫子經驗豐富的教授怎會一籌莫展呢。
張政迫不及待向劉晨討教。心中的疑惑太多。
“怎麼會呢？如果開關頻率1ok的話，我粗略測算，波動會在5%以上。”
“1ok？那是遠遠不夠的。這種控制模式的開關頻率起碼1ookhz以上，完全消除開關損耗就是為了高頻化。1ok的頻率量級不需要用這種結構。”
“1ookhz？”張政眼睛都瞪圓了，這麼高頻率，那整體裝置的重量肯定大大減輕呀，只是……
“這麼高頻率，igbt也達不到，只能採用結構的開關器件，單個片子的容量可非常小啊，這又要考慮複雜的均壓均流的問題了。”張政苦著臉。他覺得最理想的狀況是把頻率提高到3ok達到平衡。
“這個簡單的耐壓沒問題，就是透過電流偏小，而我們採用這種拓撲結構是在電流為零時切換開關，想到了嗎？那就是天然的均流條件呀，只要把幾個開關管並聯在一起就能解決容量小的問題，根本不需要增加額外的輔助電路均流。”
張政差點兒跳了起來，興奮地揮舞著拳頭，叫道“對呀，開關容量的問題就解決了。”
略一想還覺得不太對。“這麼高頻率，控制不好做吧？而且還需要檢測諧振電流過零點，控制器反應不過來呀。那穩定性會不會太差了？”
“硬體電路實現確實有點麻煩，不過卻並非不可能。”劉晨笑道，他在採用這種結構開裝置時，通常都把頻率放在接近2ookhz上。
“到底怎麼實現呢？能跟我說說嗎？”
“這可不是幾句話能說清楚呀，張教授。”劉晨笑道，他可不會傻到跟第二次見面的人就和盤托出他掌握的技術，即便對方是謙遜有禮的教授。
張政也明白，這種高深的關鍵技術，如果他一問。人家就馬上告訴他，除非是傻蛋。沉思片刻道“採用這種結構能否實現在1ms內無調升壓到2ookv直流，且重量有嚴格要求。穩定性還要求執行五年以上，空間emc不能大。”
劉晨一聽就是眼前一亮，這麼多苛刻的要求，應用場合不言而喻，大致猜測出這是一個什麼工程，仔細地想了想道“這種特高壓直流裝置對絕緣要求很高，尤其是頻率很高後，採用快整流二極體，能提供多少耐壓等級的器件？”
這都能考慮到，張政心裡歎服，眼前的少年人工程開經驗絕對豐富，道“之前我們都考慮相對低頻工況，按照你所說的頻率，這種二極體怕是耐壓不高，大約2okv的耐壓沒問題，如此一來，升壓變壓器的升壓側就需要分成十幾個繞組，這恐怕也不穩定吧？”
“為什麼要分繞組？”劉晨很奇怪地看著他，“你們能提供這種耐壓等級就足夠了。”
張政臉上一紅，聲音小了很多，他最近被一會人擠兌批評都有點自卑了，“不分繞組，怎麼處理耐壓問題？”
“這個簡單呀，可以採用雙逆變器結構，也可以把簡單的整流電路搭成均壓橋，解決的方法還有很多，變壓器最多分三個繞組就要不穩定了，兩個倒是最好，磁路設計一下，採用正反結構正好抵消emc。”
侃侃而談，輕描淡寫。
“均壓整流橋？這你都懂？”張政徹底歎服了，這樣一來器件耐壓也解決了，emc也有效控制了。
“略懂，略懂，其實也沒什麼難的，《電力電子技術》書上都有寫。”
有嗎？張政拼命地回想著，這本書他還組織出版過一冊呢，作為很多學校的教材，怎麼不知道整流橋呢？這可是很高深的技術呀。
劉晨在紙上畫了一個整流橋，遞給張政，“你看這不是很簡單嗎？每一個整流電路之間加兩個電容就行了，橋的內部再各加一個電容，就均壓了，還能夠濾波，只不過依次下去，電容的取值就很講究了，必須採用高精度的定製容量。”
張政一看差點兒要哭了，為什麼他就沒想到呢，越是簡單的結構越實用呀，激動地把那張紙緊緊地抓在手裡，唯恐風一吹會跑了。
他抑制住詢問電容量取值的衝動，這屬於研究人員的秘密。
諾敏一直站在一邊充當小丫鬟的角色，倒倒奶茶拿拿紙筆啥的，儘管這兩人談論的話題，她是一個字都聽不明白，但是覺得好高深，好厲害。
看著劉晨一邊說一邊畫，而大教授則是一副小學生的模樣，簡直要崇拜死了，眼睛裡的小星星一直冒啊冒啊的。未完待續。
喜歡學霸的科技帝國請大家收藏學霸的科技帝國本站更新度全網最快。