PP型分析
本帖最后由 李维强-15级 于 2018-2-21 15:40 编辑实物和仿真都做了，但是看到仿真和实物的数据很接近，转而研究仿真，因为改参数快
关于数学推导，网上一大把，论文上也一大把，但是关于PP型的却不多，而且国内期刊大部分对于PP型的描述我认为有误（详见这个帖子里面的问题http://www.cqutlab.cn/thread-313-1-1.html）。
下面给出我的分析和还存在的相关疑惑
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1、电路图
图1
上图中存在R3,R4的原因是为了在仿真上面模拟寄生电阻，并且为了仿真顺利，否则在电容那里瞬时电流太大，会出现仿真失败。图形错误，当然实际不会，仿真出来的波形和实际很接近。
其中MOS管需要在模型里面改个参数，也就是反向击穿电压Vds为500V（就是“编辑模型”里面找到BV的参数，改为500或以上），否则由于反向电压过大会出现漏电流，实际上会烧管子，我的3205就被烧过。
其中K1是耦合电感的设置，此时为M=0，即两个电感没有耦合。单独研究发射端的目的。
左边发射端，此时算出来谐振频率在200K左右，电路在该频率会发生谐振，因为R<<√(L/C),
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2、波形图
解法如图2
其他部分就不截图了，关键看上面的图2，分别在电源回路，电容，电感上面接电流探针，其中电流探针反向为：电源回路上探针向右，电容上探针向上，电感上探针向右。
其次接一个电压信号在电容的下侧（MOS管的D极）。实际上我关心的数据有5个：电源上的电流，电容上的电流，电感上的电流，MOS管D极的电压，频率的波形（就是MOS管G极的波形）。
由于仿真里面示波器最多是4通道，所以我用两个示波器的截图来展示着5个波形。
图3
图4
在这里附上我仿真的文件
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3、波形分析
根据上面的图4，我把波形分为5个阶段，并且从图中可以看到，事情的发生就是在1个周期以内的，现在仿真的频率是设的150K，下面有分析为啥子设该频率，之后会有改变频率所对应的输出现象，（实际接这个，由于电感在12uH左右，实测频率在170K左右）
首先从右边那张图，看到事情发生在1个周期内，事情的开始是在G极给出低电平的时候，关断MOS管那一刻开始。也是对应了左边那个图的“阶段1”的开始。
然后观察左边那张图 “阶段1”，看到关断MOS管那一刻的时候现象：MOS的D极电压开始上升。电感的电流此刻为正(向下)的，但是开始减小。电源向右的，流出的电流瞬间变为0。电容突然出现向上的电流，并且大小和电感一样。
原因为，在阶段1之前，由于电感的电流全部由电源提供，并且MOS管是开通的，所以整个回路的电流是从电源->电感->MOS管->地。那么在进入阶段1的时候，MOS管关闭，电感上的电流不能突变，方向也不能突变，所以还是往下，只是此时是流过电容，从电容的下端流进，流经R3,R4，然后流入电感的上端，从而形成回路，自然此时电源向右就没有电流了，所以电源电流瞬间变为0，显然电容出现的电流就是向上的，大小和电感的一致。原先电容的下侧是0V，而此时由于电流方向向上，所以在电容下侧会累积电荷，从而电容下方的电压会升高，相当于给电容充电，也就是为什么看到MOS管D极的电压会上升，而且这个电压上升的过程，实际上就是一个正弦函数的样子，因为该过程实际上就是一个二阶电路的0输入响应，电感把所有能量逐渐转换给电容的过程，此时电容能上升多少电压，是可以通过二阶微分方程算出来的。这里通过仿真，可直接看到最终上升到40V左右，这一刻也是阶段1的最后一刻。在这一刻时间点上，电感向下的电流为0，所以电容电流也为0，电感把自身能量全部转给了电容。使电容下端有40V的电压了。
阶段2
现象：该阶段开始的时候，电感，电容上的电流为0，电容下端的电压最大，电源电流为0。紧接着，由于上一阶段电容充满能量，这时电容就向电感放电，电流回路为：电容下端->电感下端->电感上端 ->R4->R3->电容上端，这样形成回路，电源上电流任然为0。这一过程同样是二阶电路的0输入响应，只不过只不过初始状态是电容向电感放电而已，所以该阶段上面，电容下侧（MOS管的D极）电压会下降，电容把能量转换到电感上面。一直转化到阶段2的末端时刻，该时刻如下图5
图5：
从图5可以看到，电容下端的电压下降到12V左右，而电感的电流达到极小值点，也就是电感电流的变化率di/dt=0。而这个时候，由于电源电压是12V，也就是电容上侧的电压12V，所以电容两端的电压为0，此时表明电容的能量全部转换给了电感，而此时由于di/dt=0，所以电感两端的电压也为0，而电感的电流达到最大值，方向是向上。
阶段3
阶段3持续的时间很短，现象：电容下侧电压下降到0，电感的电流方向向上，电流大小成减小趋势，电容电流方向向下，电流成减小趋势，电源上的电流开始从0变为负电流。
此时情况可以分析出，电感电流不能突变，所以它作为一个激励源，保持一个方向向上的电流，电流流向为 2条，第一条为：电感上侧->R4->R3-> 电容上侧->电容下侧->电感下侧。第二条为：电感上侧->R4->12V电源->地。也可以从仿真图6上看到，电感上的电流为电源和电容的电流总和
图6
由于此时电容是nF级别，电感是uH级，电感比电容大了1个量当级，所以电容上面的电量瞬间就被充满到12V的电荷，此时的12V是指电容下侧0V，电容上侧12V，因为阶段2的末尾，电容两端电压为0，此时给电容充电的还是电感。在这个过程中，电感向电容释放能量，也向电源释放能量。待阶段3结束的那一刻，电感两端的电压为12V（上侧12V，下侧0V），电容两端的电压也为12V（上侧12V，下侧0V），可此时电感上面的电流不为0，方向为往电感向上，还是由于电感的电流不能突变，所以电感依然保持这个电流进入下一阶段
阶段4
阶段4上面现象：电感电流等于电源电流，方向一致，大小相等。电容上没有电流，MOS管D极电压一直为0。电感两端电压一致为电源电压12V，期间MOS管开通。
分析：此时电感两端电压不变，也可以从图上看出，电感电流上的斜率不变，从电感电压公式上可以推出L*di/dt=12V。所以看到是一根直线。此时电感电流全部流向电源，相当于电感给电源充电，电流的大小由于电源两端12V的原因，保持了一个斜率为常数的减小，一直减小到阶段4的末端时刻，该时刻电感电流为0，电感向电源释放能量完毕。
另外在阶段4处看到有个小小的毛刺，分别出现在电容和电源的电流上，该毛刺是因为下面MOS管开通的缘故，MOS管开通，电容的下侧通过MOS管倒地，这样有个小小的电流流过而已。这只是仿真，但实际上他们之间是没有电流的。
整个阶段4就是电感向电源放电的过程。
阶段5
阶段5现象：电容电流为0，MOS管D极电压为0，MOS管开通，电感和电源的电压一致，电流大小，方向一样。
分析：该过程就是电源通过12V电压持续向电感充电的过程，电流方向为电感向下，现在电流为：电源->R4->电感->MOS管->地。电流的大小同样可以上面的公式L*di/dt=12V反向积分回去，不过电流变化的斜率不变，电流逐渐增加。而整个系统的能量则是在这一阶段内，由电源传递给电感。一直到该阶段结束，mos管关断，就重复上面的过程
本帖最后由 李维强-15级 于 2018-2-24 19:43 编辑
通过上面的分析，可以看出期间所有的能量，全部来自阶段5，电源对电感的充电，电容上所有的能量都是转化后返还给电感了，所以归根结底，就是电感上面得到电源冲的能量越多，那么在经过这样一个周期调整过后，能够释放出来的能量就越多，对于该种PP型组态，我直接上我推导出来的公式，该公式和国内大部分期刊不同，但我认为我是对的
其中Y代表引入阻抗，就是副边的等效到1次侧的阻抗，根据邱关源《电路》第5版，266页上面的描述，引入阻抗如果是2次侧为容性负载，那么到1次侧就是感性负载，反之亦然。而实际上PP型，后面都是电容稳压等，所以转到1次侧就是感性，而分子是M平方，也就可以理解为减去一个感性东西，所以，整个过程下来可以看成引入2次侧后，原边的电感实际上是变小的。然后我也想到另外一种解释，就是变压器耦合过后，无论如何原边的电感都会变小，因为这是楞次定律，原边变化的目的就是为了顶着楞次定律的压力给副边激励，让副边动起来，所以结论就是原边的电感L1一定会变小。。。
从电感功率出发来考虑
通过上面分析，知道了只要只要电感吸收的能量多，那么在一个震荡周期后，传递出去的能量才可能多，通过电感吸收功率公式：
图7
可以看到，当前电路下，U是一定的，在L一定的情况下，就看这个积分时间的长短了，积分时间越长，吸收的功率越大。显然，充电的时间越长，电感的能量越大。那么反过来，在充电时间和U一定的情况下，L越小，电感吸收的能量也越大。
上面的 2次侧接入过后，电感会变小，也可以用仿真来看到：其他条件都不变，在接入耦合之前，电感峰值电流2.2A左右，接入耦合之后，峰值在3.5A左右
图8
图9
那么，把耦合去掉，把电感变小，由现在的10uH变为7.5uH，那么此时电感峰值电流也在3.5A左右了，如下图
图10
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从谐振频率来考虑
按照60nF和10uH的发射端来算，电感和电容组成的谐振频率在205K左右，但是在该电路里面，可以看到在电容的下端完成一次充放电过程后，电感的电流是往上的，而且不会再次进入电容了，那么可以理解为电容是经历了一个震荡周期了，而电感还没有经历完整个周期，因为电感和电容本身就存在一个90°的相位差，在二阶电路全响应里面的等幅震荡也是如此。那么在电容完成一个周期的震荡后，电感实际上是反向的给电源充电（1楼的“阶段4”），所以整个过程下来，使得电源上面的消耗的电流大部分正负抵消，所以才看到仿真上面30mA左右的电流，（实际上有120MA左右，因为算了驱动部分的电流）
图11
从仿真上面看到，因为电源上面电流很小，所以可以看成是没有能量损耗的。那么从频率的角度去看，只要在MOS管关断后，电容完成一个充放电过程，电容在走这个过程之间，MOS管不能开通，那么所有能量都是在电感上传递的。所以按照该分析，我们MOS管的关断时间，只要符合大于电容充放电过程的时间即可。
图12
如果我把频率改高点，那么可以从下图13看到结果
图13
可以看到，这部分本身在电容上的能量，是从MOS管流走了，而没经过电感，所以这样实际上是能量的浪费。而且这个瞬间的电流会很大，在实际上对器件也不好，而且实际上由于大电流，会出现震铃现象，MOS的D极会有阻尼震荡。这会使得MOS管进入放大区，消耗能量，牺牲整个系统的效率。
图13
而上图看到的一个波峰实际上，大概是整个谐振的半个周期，为什么说大概，因为在结尾处（也就是电容向电感放电过程中），电容下端电压在12V的时候，实际上是把能量放完了的。因为此时电容两端电压为0，而在MOS管关断后，电容下端电压开始上升，当上升到12V的时候，电容两端的电压为0，电容此刻内部也没有能量，所以我认为，这两个电容下端的12V点，才能算作一个电容的充放电流程，这个流程正是“电路原理”里面讲的 1个谐振周期的一半
在仿真里面，由于我加了两个0.1欧的电阻所以需要有个在谐振里面的频率修正公式
其实这个电阻很小，修补修正差别不大，然后给出仿真的图14看到，这个时间区间2.3us那里，是半个周期，换算回来差不多就是200K左右。
图14
这也解释了为什么在1楼的内容里面，如果我们设为200K的驱动频率的话，是不适合用在这套电路里面的，为此我们设计的最大频率，至少应该是在关断MOS管的时间范围内，包含了电容底部上升和下降到12V的时间。所以整个驱动的频率应该在200K的基础上降低。而实际让MOS管关断间隙的时间应该至少包含到电容下端（也就是MOS管D极）那里两次都到0V的时间，说白了就是要至少包含整个上半波。所以在仿真里面，我选取了150K的频率，实际里面测出来是175K左右
图15
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通过上面的分析，总结下，在选用元器件的时候，需要把电容的耐压选到100V以上比较保险，电感的电流起码要大于2A，选4A及其以上的比较保险（但是这个不好选，都是定了的，QI线圈）。MOS管选耐压高点的，至少要100V以上，个人建议200V耐压比较保险。电流4A及其以上。二极管还是要SS56，
本帖最后由 李维强-15级 于 2018-2-24 22:34 编辑
通过2楼的分析，得到该种方法对频率的的影响不敏感。。这种方法是对频率变低不敏感，对频率变高敏感。
显然频率变高会出现那个半波没有完全下降到0的时候，MOS管就开启了，那么电容上的能量就全部通过到地的电流流走了，没通过电感，这样就是能量的浪费，引起效率不高。
那么通过微分方程的公式，可以看出那个上半波的宽度只跟电容和电感的大小有关，也就是和电路的谐振频率有关，和电源电压没有关系，但是如果把频率调低了，MOS开通后的充电阶段，会有更多的电流流过电感，那么电感的能量会变大，转而在MOS关断的时候，把能量给电容，电容的电压就会上升更多，所以需要考虑个电容的耐压，和MOS管的Vds耐压，至于能够上升多少，这个也可以公式算出来，但是实际情况需要测量。
其次副边的引入会使得原边电感变小，这个很多文章也是这么写的，下面引一篇“磁耦合谐振式无线电能传输系统谐振方式分析——周宏威”上面的公式截图
图1
可以看到这个实际上1次侧上的电压会因为二次侧的引入而减小，这也是楞次定律。。。但是这个和实际又相反，因为实际上只要副边线圈一引入过后，我需要调小频率才能保持那个完整的上半波。。。。。这是我没想通的地方之一
而实际上 如果进入副边后，1次侧电感应该变小，那么整个频率就该增加才对。 本帖最后由 李维强-15级 于 2018-2-28 23:20 编辑
通过2楼的分析，得到该种方法对频率的的影响不敏感。。这种方法是对频率变低不敏感，对频率变高敏感。
显然频率变高会出现那个半波没有完全下降到0的时候，MOS管就开启了，那么电容上的能量就全部通过到地的电流流走了，没通过电感，这样就是能量的浪费，引起效率不高。
那么通过微分方程的公式，可以看出那个上半波的宽度只跟电容和电感的大小有关，也就是和电路的谐振频率有关，和电源电压没有关系，但是如果把频率调低了，MOS开通后的充电阶段，会有更多的电流流过电感，那么电感的能量会变大，转而在MOS关断的时候，把能量给电容，电容的电压就会上升更多，所以需要考虑个电容的耐压，和MOS管的Vds耐压，至于能够上升多少，这个也可以公式算出来，但是实际情况需要测量。
其次副边的引入会使得原边电感变小，这个很多文章也是这么写的，下面引一篇“磁耦合谐振式无线电能传输系统谐振方式分析——周宏威”上面的公式截图
图1http://7xj09y.com1.z0.glb.clouddn.com/forum/201802/24/211817d55qz56xfv56x5zi.png
可以看到这个实际上1次侧上的电压会因为二次侧的引入而减小，这也是楞次定律。。。但是这个和实际又相反，因为实际上只要副边线圈一引入过后，我需要调小频率才能保持那个完整的上半波。。。。。这是我没想通的地方之一
而实际上 如果进入副边后，1次侧电感应该变小，那么整个频率就该增加才对。
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前两天谈了个业务耽搁了下，今天继续更新，
以上我认为电感变大的问题解决了，实际测试出来是和仿真一样。。。但是不知道为什么过了年回来却和仿真一致了。。。以下是视频验证
http://v30.cqutbbs.cn/uploadfile/image/20180228/tempMode.mp4
然后 我发现这个PP型的组态实际上，根据以上的分析，是只振荡了半个周期多一点点。。其他时候电感是在给电源充电和电源给电感充电的过程，电流变化的斜率是固定的，不存在振荡。虽然整个过程也可以让幅边感受到变化的磁场，但是这只是属于半个谐振，固控制这个的方法就相对容易了。。。而且这个对频率的变化很不敏感，意思就是只要频率小，那么电感充电就多，那么释放的能量就多，而对于串联型的话，必须需要谐振才能办到释放的能量多，对于串联，我想到个简单的控制方法，就是IR2110或者IR2184这种自带死区的半桥驱动。。
关于这个PP的控制，我之后再更~~
本帖最后由 李维强-15级 于 2018-3-6 17:03 编辑
项目需求分析写得头胀了，所以玩下上次的帖子，接上次继续摆。。。
上次讨论到，那种组态实际上是有相当部分电流，在1个周期内回给电源的。。而且振荡周期为1半。。所以要使其在单mos管的情况下达到全周期的振荡，简单的办法就是在电源处加个二极管，肖特基的，
电路如下图1
图1
注意，这个需要选用耐压值高的，电流大的，所以这里我直接改的模型，IS要小，就是反向击穿的电流设置小点。耐压设置大点，通过前面的分析，知道反向电流的大小，等价于反向电压的大小，完全跟电感里面储能的大小一致，同样的，mos管的BV值也是500V。基于这个条件，在完全无耦合的情况下分析整个过程。这里王军熊测量到 在100K下面 电容的ESR大概在0.3左右，电感在0.01左右，所以特地把电容上端的电阻改为0.3了,另外线损算了0.1，即使这样，利用二楼的频率修正公式可以看到，频率也不会降低什么，数学上同样可以看成等幅振荡，损耗小。
下面分4个阶段看整个流程
图2
阶段1
还是和原来一样，MOS管关断的时候开始算起，这个时候，电感上有电流，MOS关断，电感的电流全部流向电容，使得电容下端电压增加，也就是MOS的D极电压增加，一直增加到电感电流为0的时候为最大值，也就是说电感电流为0了，电感就把全部能量传给电容了，也就是阶段1的最后，可以看到此时电容下端的电压达到最大值，电感，电容的电流为都0。
阶段2
由于此时电容下端电压很大，所以电流需要从电容的下端->电感下端->电感上端->R4->R3->电容上端，形成回路，实际上就是释放能量给电感，这个时候可以看到，电容下端的电压为什么不下降呢？且看右边那个图的阶段2，此时可以看到在阶段2里面，电容上端的电压实际上是在上升的，那么电容下端电压不怎么变，在70V左右，电容上端电压从12V上升，这个时候看出，电容两端的电压是在减小，说明电容确实是在放电，放能量。并且把能量从新放给电感。。而且这个时候，由于二极管的作用，电流只能在LC回路里面流，流不到电源里面去，这个是和楼上流程不一样的地方，也就是电容上端的电压会很大，这里仿真得到70V左右。
至于为什么这个时候，电容电流是下断流出，上端流入的，但是电容下端的电压为什么不降低？我想原因是，这个时候，电流既没流进电源，也没流到地，这个时候实际上是浮空的，所以本身就是70的这个电压等级开始的。但是这个解释存在问题，姑且不讨论
阶段3
在阶段2的最后时刻，也就是阶段3的开始，MOS管导通了，所以电容下端的电压直接被拉到地了，所以对应的，电容上端的电压也会被相应的下降。所以可以看到在右边的图上看到，电容上端的电压有个瞬间的下降，这个下降的大小和左边图片，MOS管D极电压下降的大小是一样的。而这个时候，电流实际上是达到了最大值的附近吧。又因为这个时候，电容下端电压在67V，电容上端电压在80V左右，所以压差在13V左右>12V电源压差，所以可以看出，这个时刻，电容实际上已经是在开始接收能量了（电容下端电压比上端电压低了），电感在释放能量了。电感的电流方向和阶段2一样，但是已经过了电流的极大值点了，开始减小了。
这个时候，MOS导通，让电容下端瞬间下降67V，那么电容上端会跟着下降67V，结果就是电容上端是13V左右，所以可以看出，这个时候即使开通MOS管，由于电容上端的电压大于电源电压，那么电源在这个时候也是不提供电流的，导致MOS管上也不会有电流流过。也多亏这个二极管的缘故，让大于的电压不会反冲到电源里面去。
在阶段3接下来的时间内，电感的电流变小，电容上端的电压增加，电容下端电压道地为0，和上面一样的二阶方程，过程就是电感给电容充电，电流回路看成：电感上端->R4->R3->电容上端->电容的下端->电感下端。
由于该过程内，电容上端电压始终大于电源电压，所以电源始终没有电流流出，MOS管上也没有电流通过。
在阶段3期间，电流会过0，这个时候，从右边的图可以看到，电流为0的时候，电容上端的电压达到最大值，这个时候的最大值已经是56V了，因为有两个电阻在消耗能量嘛，所以达不到最初的70V了。
电流过0后，由于电容上端的电压高，所以由电容给电感放电了，电流方向可以看成:电容上端->R3->R4->电感上端->电感下端->电容下端。这个时候电容的上端的电压开始降低，电感上的电流开始升高。。在电容上的电压降到18V左右的时候，阶段3结束。
阶段4
阶段3为什么在18V的时候结束？可以看到在阶段4开始的时候，电源上的电流开始起来了，但是为什么此时电容上端是18V呢？首先这个时候的电流在4A左右， R3，R4要分压吧。就算一共分2.5V，还剩14V，这个就已经和12V的临界值很接近了，而且在阶段3的后半段，电流从电感上端流向下端的过程中，仿真上看，也是有少许电流的，二极管本身就有漏电流，所以就可以看成这个时候，电容上端和电源电压持平了，而电感电流在4A左右，电感电流不能突变，所以这个时候，由电源供电给电感。
可以看到电源供电给电感是在阶段4的后半段，也就是整个周期的末尾，这个能量实际上就是补上R3，R4上消耗的差值，
在占空比50%，频率180K，R4=R3=0.3欧的情况下，电源给出的静态电流在300ma左右，无耦合端。整个流程就这样
本帖最后由 李维强-15级 于 2018-3-6 23:13 编辑
上接4楼帖子，可以看到加一个二极管，整个振荡会出现一个周期，这样会大大提高振幅，也就是电流的变化量在电感里面来得更猛烈~~~
从上面的帖子看到需要考虑的因素：
1：MOS管，二极管的耐压要高，尤其是二极管，耐压要200V左右才好，电流要5A以上的。MOS管耐压也要100V以上，200V更好，电感的饱和电流需要在10A级别以上。电容的耐压也需要200V左右。选那种1000V的贴片为好。
2：从功率的角度
整个系统，电源供电的时候，就是在4楼的阶段4后半段。按照常理来说，如果系统启震了，那么一直关闭MOS管，我们会看到很长一段时间的等幅振荡。直到R3，R4把能量消耗完为止。但是在该系统内，可以看到，只要电感的电流方向为上端到下端，电容上端的电压下降到12V左右了，由于MOS管是开通状态，那么电源就会给电感供能，一直到MOS管关闭。
而电感上面要冲多少能量，最后消耗多少，最后成为一个波形一定振荡的周期，是一个相对的过程，是一个逐渐形成稳定的过程，可以从下面的图1，图2看出对比
图1，电路起始阶段，第一个波
图2，电路稳定后
既然电路稳定，那么就可以看成用掉的能量就等于电源给的能量了 。
3：从频率的角度
这里从频率的角度会出现一个问题，其实这个问题也是在楼上分析到了的，首先这些东西都是有个前提，就是电感上面的电流随便怎么流都可以，因为作为无线供电，电感上变化的电流本来就是我们需要的，而且对于联通的回路，电感上面的电流始终会有回路。。。
问题的关键点之一：电容上的能量不能被泄放掉，在这个组态中，换句话说，就是电容上面存在的电压差的时候，不能有电流使得其通过电源，电容直接到地的电流。这样就是把能量泄放掉了，引起浪费。
要点1 说简单点，就是在该电路组态上，电源看成12V，那么不能有电容下端的电压高于电容上端的时候，打开MOS管。并且不能有电容上下两端电压低于12V的时候，打开MOS管。这两个条件是并且关系
图3
可以从图3看到，（我这个截图那个点不是很准哈）电源下端电压低于上端，并且上下端电压差要大于12V的时候，开通MOS管，这个时候，电容两端的电压就高于电源电压了，所以电源的电流不会经过电容到地，形成一个极具大的电流，这个时候，我的频率是180K，50%的占空比。形成的平衡。
该平衡也可以另外理解为，电容全部把能量放给电感了，电感再把能量放了一点点给电容，电感电流方向是由下到上的时候，这一点点恰好使得电容两端电压高于12V。
分析了这点，就可以看到，如果我们把频率调高一点，例如200K，那么就可以推出，电容下端电压比上端高的时候，MOS管就打开了，这样电容上的能量瞬间会通过MOS管到地，造成损失。
图4
从图4可以看到，电容的电压有一个尖峰，这就是因为电容下端电压高，上端电压低。。。MOS导通导致一个到地的大电流，泄放了电容上的能量
不仅如此，如果MOS管开通的时候，电容上端的电压不大于下端12V的话，也会形成一个大电流，通过到地的回路，让电容上端电压比下端电压大12V，这个电流也是电源提供的。
例如，把频率开到190K，从图5可以看到
图5
图5可以看到电容两端相差4V左右，MOS开通，所以有个大电流，而这里存在混乱的折线，这个和仿真软件multisim有关，它不能很好的模拟尖峰电流，获取换14版比较好点。
所以通过以上分析，看到了 MOS管开通的时刻是有以上限制的。
从占空比的角度
实际上，从系统稳定住的最终效果来看，也就是波形稳定了的效果来看，真正流经MOS的电流就是给电感冲能量那一点点。。。
图6
从图6可以看出，这个缺缺的面积占整个周期有多大，电源给出的电流就有多大~~既然前面分析了，开通MOS管的时候需要特定的条件，那么我们在周期一定的情况下，降低开通所拥有的占空比，那么也就躲过了那个电容的条件，而且也能够照样给那个缺缺的时间段开启MOS管，所以我们把频率调到190K，（这个系统205K是60nF和10uH的谐振频率，算出来是205K，实际上差不多，关于周期，我补充下，并不是我们看到的这个余弦曲线，因为这个余弦曲线是电源参与了供电后的，也就是提前给电容充电12V的，实际算频率应该比这个余弦曲线短那么一点点。。。结算出来就是205K左右了）
然后把占空比调小到开通为40%，然后就看到没有电容泄放能量的现象了
图7
如果我们把占空比继续减小到刚刚和那个缺缺一样大，系统同样可以这样振荡
图8
从图8验证了我的想法~~
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但是这个调整占空比存在问题
1：占空比过小，有一定的危险，如下图8所示
图8
可以看到，蓝线是电流过0那一刻，经过这一刻了之后，电容会给电感供电，电容的电压会迅速下降，下降到红色那个点的时候，就是临界值点了，红色的时候，电容上端的电压刚好大于下端12V，如果此时过后还没有开通MOS管，那么电源会给MOS管充电了，就会造成大电流。所以建议的是，开通MOS管要在这个红色的临界值时间之前。
2：占空比小会有另外一个问题：
那就是 整个电路的振荡幅值会变小，简单点来说，就是由于占空比减小了，导致电路在最开始的时候，建立振荡的过程中 ，给电感充电的时间少，导致电感上面的能量小，导致幅值小，但是振荡周期还是靠LC的参数来定的。可以自行仿真比较，190K 40%占空比的振荡幅度就比180K 50%占空比的振荡幅度要小。但是这个引来另外一个好处振荡幅度小了，电源给出的净输出能量也小了，因为毕竟，我们在没有耦合，空载的时候，我们需要损耗尽可能的低。。。
例如 我们把频率调到200K，那么在占空比在12%的情况下，才能满足我上面提到的电容“要点1”，而可想而知，这个时候，给电感充能就很少了，振幅就很小了。
例如，我们把频率调到150K，那么在占空比50%的情况下，振幅明天提高很多，也满足要点1，但是这个时候，即使没有负载，电源给出的电流也很大，那么我们在150K的时候调整占空比到25%，这也是满足“要点1”的临界值了，仿真可以看到，电源给出的电流同样很大，如图9
图9，所以空载的情况必须避免这种情况。当然在150K的时候，加上耦合，也可以看到效率会下降，因为在充电过程中，就是那个缺缺的时间太长，电流有很长时间变化量很小，导致磁通变化少，而电源又在满负荷给电感冲电，这样导致了效率低。。。
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最后总结下，加二极管，MOS的开通必须满足“要点1”，和频率有关系，频率不能高，也不能太低，在固定频率下和占空比也有关系。
那么这样，里面文章就有点意思了，就涉及到一种算法来控制了，因为控制得好，既可以在空载情况下出很小的电流，也可以在耦合情况下，通过设置频率和占空比，找到最优的频率和占空比值，达到效率最大，或者牺牲效率让幅边的带载能力加强
在耦合变大的情况下，会出现这种情况，
本帖最后由 李维强-15级 于 2018-4-11 02:29 编辑
在下面加二极管，得到的效果图如下
从这个图可以看出，其实 二极管加到上面和下面 其实都一样。
虽然看出 在原先mos的D极 出现了电压的正弦信号，但是传输的关键还是在电感电流的变化上面。
从上面的图可以看出，整个过程中，实际上和之前讨论的，把二极管加到电源端是一样的，因为两者实际上都是断开了电源和地之间的回路，从而在震荡期间，电流都不会流回电源。
单看发射端：
改变占空比 基本不会影响电路的震荡，因为起决定性因素的，还是之前我说的 电容上面那个 缺缺，
上图是40%占空比和30%占空比的情形，可见是一样的。
然后说下为什么这次可以看到 D极上面电压的波形是正弦情况，原因就是加入二极管，在震荡的时候，二极管把地隔断了，而之前是因为MOS管内部有个反向二极管，相当于把地联通了的。
最后说下为什么这种方式耗能严重。
上图是在缺缺部分的放大图，从上图可以看到，大部分时间 电容和电感的电流实际上都是一样的，唯独在哪个缺缺的地方出现不同，上图中可以看到，实际上在该时间段内，mos是处于导通的，那么只要达到二极管导通条件，也就是二极管上端有0.7V的电压了，二极管就导通，那么从电源到电感，到二极管，到MOS，到地就通了，这个时候，相当于电源给电感充电，那么电感的电流就会以一个固定斜率上升，那么电源给电感增加的电流量实际就是上图红色部分的面积。
但是这个时候，电感本身就具备一个初始的电流，这个电流是震荡后，所有能量又转换给电感时候的电流，所以它自带一个初始值，而这个值恰恰是震荡过后，电感电流的最大值，可以看出 是上图黄色部分的面积，那么电源自然而然的会提供这个红色加黄色的电流通过电感倒地，
所以可以这么说，本身电源给电感做的有用攻是红色部分，因为他是使电感电流增大的部分，但是在这个前提是，必须提供黄色部分的基础电流，可看做电源给电感做的无用功，而这个黄色部分的基础电流本来就很大，导致了电源电流大，平白无故的损失了这么多电能，因为它是直接到地了。所以说这种方式 效率低。。
论文查重地址
http://cxjy.cnkivip.checkpass.net/getreport.html?tid=222177700589636087 option = {
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