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摘要
并联谐振型感应耦合电能传输电路结构简单、开关损耗低、工作频率范围宽，然而该电路有时启动失败或出现频率分岔现象。当这些现象出现后，如果保护电路不能及时动作则导致开关管击穿。该文采用全系统非线性建模的方法，建立了包含驱动电路、开关变换电路和负载的全系统数学模型。针对该模型采用分段线性化和摄动方法得到电路的解析解；根据解析解导出零电压开关频率计算式，并研究了品质因数Q变化对零电压开关频率的影响，由此揭示了超出范围的负载是启动失败或产生分岔现象的根本原因。针对该模型的理论分析方法得到电路参数平衡点附近的相图，针对该模型的仿真计算可在特定初始条件下准确计算电路参数的相图和波形。结果表明：当Q ＞√ε0/2，电路能够正常启动；当√ε0/2≤ Q ＜√ε0，电路可从零状态启动；当Q＜√ε0/2，根据初始条件使用该模型计算电路参数的波形和相图，可准确预测电路能否启动或正常运行；当电路已经稳定工作在极限环状态，如果负载增大到使品质因数Q＜＜√ε0/2，使用上述方法可以计算出电路即将终止运行并走向其中一个非零平衡点，这种计算方法可为保护电路动作提供准确的预测依据。测试结果验证了该模型的准确性。
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