该发明主要涉及开关模式dc-ac变换器驱动下的振荡系统，比如说无线电能传输系统，开关电源等等，自身固有谐振频率的动态实时检测及补偿技术。利用这些技术，可以使这些系统始终工作于方波驱动，软开关及谐振状态，从而可以使这些系统的效率以及能量传输能力最优化，并且可以通过调谐作用对系统的输出电压及功率进行调整和稳定。
背景技术
从某种角度来说，一个无线电能传输系统就是一个振荡系统，能量通过振荡来传输，没有振荡就没有传输。要想把能量传好，首先就要振好，而要想振好，首先就要知道系统自身所固有的谐振频率，以便使系统的驱动频率与系统自身所固有的谐振频率一致，实现软开关以及谐振来使系统的效率及能量传输能力最大化。然而，一个无线电能传输系统的固有谐振频率不是固定不变，而是随着系统的许多参数，比如说原副边的耦合系数，负载以及其它各种电路参数的变化而变化的。实际上，频率是一个无线电能传输最为重要最为活跃的参数，它对系统几乎每一个重要的方面都有的影响，比如说系统的谐振，软开关，能量传输能力，效率等等。控制了系统的频率，就控制了系统每一个重要的方面。所以，动态实时检测可能是不断变化的系统自身固有谐振频率的方法，非常重要。
此外，无线电能传输系统通常是由开关模式dc-ac变换器驱动的。从某种角度来说，一个无线电能传输系统，就是一个开关模式dc-ac变换器驱动下的振荡系统。对于开关模式的dc-ac变换器来说，方波驱动以及软开关对于提高变换器的效率非常重要。尤其是在高频以及大功率的情况下，能否做到软开关甚至会关系到系统能否正常工作，因为硬开关所导致的高功耗及高噪声有可能会使开关不能正常工作从而导致整个系统的失效。
总之，对于一个无线电能传输系统(或开关模式dc-ac变换器驱动下的振荡系统)来说，通过使系统的驱动频率与系统自身所固有的谐振频率保持一致，同时实现方波驱动，软开关以及谐振，对于提高系统的效率以及能量传输能力非常重要。本发明提出了一系列动态实时检测及补偿系统自身固有谐振频率的技术，来确保系统始终同时工作于上述三个条件之下，以提高系统的效率及能量传输能力。在具体实施方式部分，对这些技术及其应用分以下三部分进行了详细的解释：
1)系统谐振频率的动态检测方法
2)系统谐振频率的补偿技术
3)多原边大功率无线电能传输系统
技术实现要素：
本发明提出了一系列可以确保开关模式dc-ac变换器驱动下的振荡系统始终工作于方波驱动，软开关及谐振状态下的技术，对提高系统的效率及能量传输能力至关重要。到目前为止，尚未发现现有技术可以同时做到以上三点。
本系列技术中最重要的一个就是动态实时检测系统自身所固有的谐振频率，始终使系统的驱动频率与系统自身所固有的谐振频率保持一致，使开关模式的dc-ac变换器始终工作于方波驱动和软开关状态下的技术。第二个就是压控软开关可变电容(vcsc)技术。该压控软开关可变电容既可以用在系统的原边来补偿系统自身所固有的谐振频率，也可以用在系统的副边，通过其调谐作用来调整稳定系统的输出电压或功率。另外还有两个支持上述两个技术正常工作或工作得更好的技术。一个是避免频率分叉的技术，一个是用一个电压来控制单稳触发器输出脉冲宽度的技术。
有了上述这些技术，既可以构成定频，也可以构成变频工作的开关模式dc-ac变换器驱动下的振荡系统，而且都可以使系统工作于方波驱动，软开关及谐振状态下，以确保系统效率及能量传输能力的最大化。另外，这些技术使得用模块化的多原边变换器来共同驱动无线电能传输系统的同一个二次侧电路的策略，成为可能。最后，上述这些技术的应用不仅仅限于无线电能传输系统，而是可以用于任何包含开关模式dc-ac变换器的电力电子系统，比如说开关电源，dc-dc变换器，高压直流输电(hvdc)等等。
附图说明
作为整个说明书一部分的附图，对本发明的实施例进行了图示说明，与文字部分的说明一起，用来对本发明的基本原则进行解释。
图1.表示使用鉴相器1来检测系统自身固有谐振频率的一般电路原理图。
图2.表示使用鉴相器2来检测系统自身固有谐振频率的一般电路原理图。
图3.表示压控软开关可变电容(vcsc)的一般电路结构。
图4.表示压控软开关可变电容(vcsc)关键信号的仿真曲线。
图5.表示一种为压控软开关可变电容(vcsc)产生控制信号的方法的电路原理图。
图6.表示使用压控软开关可变电容(vcsc)以及控制器1或2来构成一个定频谐振系统的一般电路原理图。
图7.表示把vcsc用于一个无线电能传输系统的二次侧通过并联调谐来稳定系统输出电压的电路原理图。
图8.表示把vcsc用于一个无线电能传输系统的二次侧通过串联调谐来稳定系统输出电压的电路原理图。
图9.表示利用模块化的多原边电路共同驱动二次侧电路来实现大功率传输的策略的一般电路原理图。
具体实施方式
该部分包括以下三部分内容：
1)系统谐振频率的动态检测方法
2)系统谐振频率的补偿技术
3)多原边大功率无线电能传输系统
1.系统谐振频率的动态检测方法
1.1引言
本专利通过利用锁相环技术，对无线电能传输及相关系统的门驱动信号9及所检测到的系统主振荡(共振槽中的电压或电流)的过零点信号4(电压过零点或电流过零点)的相位进行比较，来检测系统的驱动频率与谐振频率之差，从而最终确定系统的谐振频率。需要强调的是，鉴相器所比较的不是其两个输入信号的频率，而是其两个输入信号的相位。这是因为所检测到的系统主振荡的频率与系统的驱动频率实际上总是相等，对这两个频率进行比较毫无意义。然而，对于一个无线电能传输系统来说，只要系统的驱动频率与系统自身所固有的谐振频率不相等，在系统的门驱动信号与所检测到的系统主振荡的电压或电流过零点信号之间就会存在一个相位差，从而系统就不会工作于软开关状态。所以，通过比较系统的门驱动信号与系统主振荡的电压或电流过零点信号之间的相位差，就可以发现系统驱动频率与系统自身所固有的谐振频率之间的差别。换句话说，系统门驱动信号与系统主振荡电压或电流过零点信号之间的相位差反映了系统驱动频率与系统自身所固有的谐振频率之间的差别。所以，通过检测系统门驱动信号与系统主振荡电压或电流过零点信号之间的相位差，并通过改变系统的驱动频率或通过对系统自身所固有的谐振频率进行补偿使这个相位差为零(从而开关模式dc-ac变换器就工作于软开关状态)，就可以使系统的驱动频率与系统自身所固有的谐振频率相等，从而就可以最终实现系统“方波驱动，谐振及软开关”的工作状态。
如图1和图2所示，根据进入锁定状态后，鉴相器两个输入信号之间的相位差是否为零，本专利把所用到的鉴相器分为两种，即鉴相器1(5)和鉴相器2(14)。鉴相器1锁定后其两个输入信号的相位差为零，而鉴相器2锁定后其两个输入信号的相位差不为零。需要注意的是，本专利中所介绍的方法适用于除“推挽式自起振逆变器(autonomouspushpullconverter)”之外的所有的开关模式dc-ac变换器，因为推挽式自起振逆变器的门驱动信号不是由驱动芯片所产生的方波信号。
1.2鉴相器1(锁定状态下两个输入信号的相位差为零)
图1表示由鉴相器1(5)所构成的通过检测系统谐振频率来实现谐振及软开关的方法。如上所述，要实现谐振和软开关，系统的驱动频率需要与系统所固有的谐振频率相等。然而，当系统是在以门驱动频率做受迫振动时，系统自身所固有的谐振频率不能通过对系统实际振动频率的检测而直接被检测到。所以，与其直接检测系统自身所固有的谐振频率，不如利用鉴相器来对系统门驱动信号9与主振荡电压或电流过零点信号4的相位差进行比较，如图1所示。如引言所述，只要系统的驱动频率与系统自身所固有的谐振频率不相等，上述两个信号之间就会存在一个相位差。所以，通过检测上述两个信号之间的相位差，就可以发现系统驱动频率与系统自身所固有的谐振频率之间的差别。再通过消除上述两个信号之间的相位差，就可以使系统的驱动频率与系统自身所固有的谐振频率相等，从而实现“方波驱动，软开关以及谐振”的最终目标。在图1中，门驱动信号9与所检测到的主振荡电压或电流过零点信号4之间的相位差，是通过改变压控振荡器8的输出频率(即系统的门驱动频率9)来实现的。而压控振荡器8的输出频率9是通过改变其输入电压，即低通滤波器7的输出电压来实现的。鉴相器1(5)的特征就是，低通滤波器7的输出电压以及压控振荡器8的输出频率会不断变化，直到鉴相器1(5)两个输入信号之间的相位差变为零为止。所以，最终系统的驱动频率9会变得与系统自身所固有的谐振频率，即软开关，或电压或电流过零点频率相等。
图1虚线框中所示电路，包括低通滤波器7以及鉴相器1(5)在本发明中定义为“控制器1”。
1.3鉴相器2(锁定状态下两个输入信号之间存在相位差)
图2表示由鉴相器2(14)所构成的通过检测系统谐振频率来实现谐振及软开关的方法。该方法与使用鉴相器1(5)的方法的唯一区别就是在压控振荡器18与低通滤波器15之间插入了一个比例积分控制器17。插入比例积分控制器17的原因就是在锁定状态下，鉴相器2(14)自身不能自动保障其两个输入信号之间的相位差为零(或为某一预先设定值，比如说180°而且此时开关模式dc-ac变换器工作于软开关状态)。而保障鉴相器两个输入信号的相位差为零或为某一预先设定值并且此时变换器工作于软开关状态，是控制器的最终目的。为了解决这一问题，在压控振荡器18与低通滤波器15之间插入了比例积分控制器17。当鉴相器2(14)两个输入信号的相位差为零(或为某一预先设定值，比如说180°而且此时开关模式dc-ac变换器工作于软开关状态)时，比例积分控制器17的参考电压vref与低通滤波器15的输出电压相等。
当鉴相器2(14)两个输入信号的相位差不为零(或不为某一预先设定值，比如说180°而且此时开关模式dc-ac变换器工作于软开关状态)时，低通滤波器15的输出电压就不等于比例积分控制器17的参考电压vref，此时比例积分控制器17的输出电压就不断变化来改变压控振荡器18的输出频率19，直到该频率与系统自身所固有的谐振频率相等，从而鉴相器2(14)两个输入信号的相位差变为零(或为某一预先设定值，比如说180°而且此时开关模式dc-ac变换器工作于软开关状态)为止。这就是采用鉴相器2(14)所构成的控制器的基本工作原理。
图2虚线框中所示电路，包括比例积分控制器17，低通滤波器15以及鉴相器2(14)在本发明中定义为“控制器2”。
1.4一种避免频率分叉的技术
1.2和1.3节中所介绍的两种方法所构成的都是变频系统，而变频系统的一个问题就是频率分叉(bifurcation)现象。当频率分叉现象发生时，系统的谐振频率从一个值突然跳到另外一个值，而且这两个值的差别一般相当大。比如一个值可能是几百千赫，而另外一个值却可能在几兆赫兹。为了避免频率分叉现象的产生，该发明建议通过某种方法把压控振荡器的输出频率限制在系统正常工作的频率范围内。比如可以通过为压控振荡器选择合适的外接电阻电容的值，或者通过使用分压电阻的方法等来减小压控振荡器输入电压的大小等措施来把压控振荡器的输出频率限制在一个合理的范围内，以避免频率分叉现象的产生。
2.系统谐振频率的补偿技术
2.1压控软开关可变电容的基本结构和工作原理
上面所介绍的技术都是改变系统的驱动频率来跟踪系统自身所固有的谐振频率，从而所形成的都是变频系统。要形成一个定频同时还是谐振的系统，就要有对不断变化的系统自身所固有的谐振频率进行补偿，使其固定不动的手段。为此，本发明提出了一种压控软开关可变电容来实现这一目的，如图3所示。
需要注意的是，图3中的电容c26和开关s25，在某些情况下也可以是并联。本领域的技术人员可以发现各种变体而不脱离本发明的基本思想。申请人无意将发明局限于所介绍的各种细节。实际上，图3中电路结构的本身并无新颖之处。问题的关键在于如何对其中的开关s25进行控制，实现软开关。本发明提出，控制开关在电容上的谐振电压vresonant21为零时闭合，在vresonant21不为零时断开。通过控制电容导通时间的长短，或开关s25断开的时刻，来控制该压控软开关可变电容20平均等效电容的大小。这是该压控软开关可变电容的基本工作原理。这样做是因为如果控制开关25在vresonant21不为零时突然闭合，等于让电路在该时刻突然短路接地，对电路的影响极大，主振荡vresonant21的波形会发生严重畸变。但让开关25在vresonant21不为零时突然断开，则对电路的影响不大，主振荡几乎不受什么影响，如果开关的断开动作完成的足够快，可以近似地认为是软开关。而开关25的闭合动作是在vresonant21为零的时候发生的，是标淮的软开关。
图4是该压控软开关可变电容中各种信号的仿真波形。从中可以看出，开关s25(其门驱动信号是vgate29)的闭合并没有产生很大的电磁噪声emi，对电容上的谐振电压信号vresonant27并没有产生太大的影响。
2.2压控软开关可变电容控制信号的产生方法
图5是通过利用一个电压vctr32控制单稳触发器31,34输出脉冲的宽度，来为压控软开关可变电容产生控制信号voutput的两种方法。基本思想就是通过控制电压vctr32影响单稳触发器31,34外界电容cext36的充放电过程，来调整其输出脉冲的宽度。需要指出的是，本领域的专业技术人员可以很容易地在本发明的基本控制思想的基础上，找出各种产生压控软开关可变电容控制信号的方法，比如说使用单片机，而不脱离本发明的范围和精神。申请人无意把该发明以任何方式限制为本文件中所描述的各种具体细节。
2.3压控软开关可变电容用于无线电能传输系统的原边来补偿系统的谐振频率
图6表示利用上一节所介绍的压控软开关可变电容20以及第1.2或1.3节所介绍的控制器1(6)或控制器2(16)所构成的一个固定频率谐振式无线电能传输系统37的情况。与1.2和1.3节中所介绍的变频系统不同，图6中“控制器1或2(46)”的输出电压不是用来改变压控振荡器8(或18)的输出频率，而是用来改变单稳触发器47(或24,31,34。也可以用单片机来实现)输出脉冲的宽度，从而改变压控软开关可变电容c1(40)和c2(42)接入电路中的时间的长短。可能是不断变化的系统自身固有谐振频率，通过c1和c2接入电路中时间的长短得到了补偿，从而保持不变，即始终等于系统固定的驱动频率，从而形成了一个频率固定且能工作于谐振状态下的系统。图6中“控制器1或2(46)”的工作原理与1.2和1.3节的情况相同。
2.4压控软开关可变电容应用于无线电能传输系统的二次侧来稳定系统的输出电压
除了用在无线电能传输系统的原边，对系统的谐振频率进行补偿，压控软开关可变电容20也可以单独用在无线电能传输系统(或者任何类似的系统，比如说开关电源，dc-dc变换器等等)的副边，通过调谐作用来控制，调整或稳定系统的输出电压。2.4.1和2.4.2节分别介绍压控软开关可变电容20作为并联和串联谐振电容来调整稳定系统输出电压的情况。需要指出的是，本领域的专业技术人员可以很容易地在本发明的基础上找出各种变体，而不脱离本发明的范围和精神，比如说用全桥代替半桥整流，通过调整其中比例积分控制器55(或62)的参考电压vref来调整输出电压的大小等等。申请人无意把该发明以任何方式限制为本文件中所描述的各种具体细节。
2.4.1并联调谐
压控软开关可变电容作为并联谐振电容，用于无线电能传输或任何类似系统，通过其调谐作用来稳定系统输出电压的情况如图7所示。从中可以看出，压控软开关可变电容的控制电压vctr由一个比例积分控制器55产生。该例积分控制器根据输出电压vout53的波动来改变控制电压vctr的大小，最终通过电容c51的调谐作用稳定系统的输出电压vout53.另外，通过对比例积分控制器55的参考电压vref54进行调整可以得到不同的输出电压vout53等级，从而构成一个输出电压可调的系统。
图7中比较器u1(56)所检测到的谐振电压vres52的过零点信号vzvs，通过单稳触发器57，最终产生门驱动信号vgate的上升沿。
2.4.2串联调谐
压控软开关可变电容作为串联谐振电容来调整和稳定系统输出电压的情况如图8所示。从中可以看出，这里开关s65与电容cdw66是并联而不是串联关系，这与图3中电容c26与开关s25相互串联的关系有所不同。所以，需要注意的是，申请人无意把该发明以任何方式限制为本文件中所描述的各种具体细节。本领域的专业技术人员可以很容易地在本发明的基础上找出各种变体，而不脱离本发明的范围和精神。图8中电路其它部分的工作原理与图7中相应部分的情况类似，在此不再赘述。
3.多原边大功率无线电能传输系统
利用本发明中所提出的技术，可以根据需要对无线电能传输系统的频率和相位进行灵活的控制，使系统始终工作于“方波驱动，软开关和谐振”状态下。比如说，可以控制由感应电能传输系统原边线圈69或71所产生的磁场的频率和相位相同，尽管这些磁场可能是由不同的dc-ac变换器70，72所产生。其中70中的不同变换器拥有一个共同的共振槽，72中不同的变换器分别拥有自己的共振槽。如图9所示，这就使得这些磁场可以步调一致地叠加在一起共同驱动一个二次侧电路，而不是互相抵消和干扰。这样，大功率系统就可以由多个小功率模块来实现。因为尽管70，72中各个模块本身的功率不大，但它们叠加在一起共同驱动一个二次侧电路，就可以组成一个大功率的系统。这种策略的另一个好处就是，原边70，72中的变换器可以作为模块批量设计和生产，这就降低了生产和设计成本。图9(a)表示不同的dc-ac变换器72使用不同的各自独立的共振槽71，但可以控制这些共振槽中振荡的频率和相位相同，从而可以把它们叠加在一起共同驱动一个二次侧电路的情况。图9(b)表示不同的dc-ac变换器70共用同一个共振槽69的情况，此时必须控制不同的dc-ac变换器注入到同一个共振槽69中电流的频率和相位都相同。需要注意的是，申请人无意把本发明的基本思想局限于图9中所描述的任何细节。精通本领域技术的人可以找到很多变通方案，把发明的基本思想应用于更多更广阔的领域，比如说各种无线电能传输系统，开关电源，dc-dc变换器等等。
尽管本发明已经通过对其实施例的详细描述进行了说明，但申请人无意将所附权利要求的范围以任何方式限制于这些细节。本领域的专业技术人员可以很容易地在本发明的基础上找出各种变体，而不脱离本发明的范围和精神。因此，本发明在其更广泛的意义上不限于所示和所描述的具体细节，代表性装置和方法以及说明性示例。在不脱离申请人的总体发明构思的精神或范围的情况下，可以产生对这些细节的各种各样的偏离。在本说明书中参考任何现有技术并不构成承认这样的现有技术形成公知常识的一部分。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种系统谐振频率的检测方法，包括：
一个开关模式的dc-ac变换器，一个由一个或多个电感和电容组成的共振槽，一个主振荡电压或电流过零点检测模块，一个鉴相器，一个低通滤波器，一个压控振荡器；
其特征在于：
利用鉴相器比较开关模式dc-ac变换器的门驱动信号与系统主振荡电压或电流过零点信号之间的相位差；
上述比较结果，经过低通滤波器后，变成一个模拟电压信号；
该低通滤波器的输出电压作为该压控振荡器的输入，来控制该压控振荡器的输出频率；
压控振荡器的输出频率直接作为系统的驱动频率；
当系统工作于软开关以及谐振状态下时，鉴相器的两个输入信号之间的相位差为零，并且此时低通滤波器的输出电压使得压控振荡器的输出频率等于系统的谐振频率；
当系统偏离软开关及谐振状态时，鉴相器两个输入信号的相位差不为零，并且此时低通滤波器的输出电压开始连续变化，通过压控振荡器来改变系统的驱动频率，直到系统的驱动频率与系统自身的固有谐振频率相等或一致为止；
上述过程结束时，鉴相器两个输入信号的相位差再次变为零，并且此时系统工作于谐振及软开关状态；
请求项1中所用鉴相器的主要特点就是，锁定状态下，其两个输入信号的相位差为零；
系统的驱动信号是直接来自压控振荡器的方波信号，而不是经由如单片机，dsp，fpga，模数转换器等任何数字电路处理过的脉宽调制信号；
正常工作状态下，系统的驱动频率既不会大于也不会小于，而是始终精确等于系统的自身固有谐振频率；
整个系统全部由模拟电路组成，其中的任何信号都不需经过单片机，dsp，fpga以及模数转换等任何数字电路的处理，因此电路响应速度快，对系统驱动频率与自身固有谐振频率之间的误差调整迅速；
来自低通滤波器的模拟电压信号，不经模数转换变为数字信号，而是直接作为压控振荡器的输入，来控制压控振荡器输出方波信号的频率。
2.一种系统谐振频率的检测方法，包括：
一个开关模式的dc-ac变换器，一个由一个或多个电感和电容组成的共振槽，一个主振荡电压或电流过零点检测模块，一个鉴相器，一个低通滤波器，一个比例积分控制器，一个压控振荡器；
其特征在于：
利用鉴相器比较开关模式dc-ac变换器的门驱动信号与系统主振荡电压或电流过零点信号，或上述信号的各种延时移相信号之间的相位差；
上述比较结果，经过一个低通滤波器后，变为一个模拟电压信号；
来自低通滤波器的模拟电压信号，输入比例积分控制器来调整比例积分控制器的输出；
来自比例积分控制器输出的模拟电压信号，输入压控振荡器来调整改变压控振荡器的输出频率；
压控振荡器的输出频率直接作为系统的驱动频率，并且来自压控振荡器的方波信号直接作为系统开关模式dc-ac变换器的门驱动信号；
调整比例积分控制器的参考电压，使得系统工作于谐振及软开关状态，此时低通滤波器的输出电压与比例积分控制器的参考电压相等，并且此时鉴相器两个输入信号之间的相位差就是预先设定值；
在上述状态下，比例积分控制器的输出电压以及压控振荡器的输出频率保持不变，系统的驱动频率与系统自身的固有谐振频率相等，鉴相器两个输入信号之间的相位差为预先设定值，系统工作于谐振及软开关状态下；
当系统偏离谐振及软开关状态时，鉴相器两个输入信号之间的相位差不为预先设定值，低通滤波器的输出电压不等于比例积分控制器的参考电压，此时比例积分控制器的输出电压开始连续变化，来通过压控振荡器改变系统的驱动频率，直到系统的驱动频率与系统自身的固有谐振频率再次相等；
上述过程结束时，鉴相器两个输入信号之间的相位差再次变为设定值，低通滤波器的输出电压等于比例积分控制器的参考电压，比例积分控制器的输出电压以及压控振荡器的输出频率停止变化，系统驱动频率与自身谐振频率相等，整个电路重新回到谐振及软开关状态；
请求项1中所用鉴相器与请求项2中所用鉴相器之间的主要差别就是，请求项1中所用鉴相器两个输入信号之间的相位差在锁定状态下为零，而请求项2中所用鉴相器两个输入信号之间的相位差在锁定状态下不一定为零或为某个确定值，所以在请求项2中，在低通滤波器与压控振荡器之间插入了一个比例积分控制器，来解决这一问题；
当鉴相器两个输入信号之间的相位差不为零或不为某个预先设定的固定值的时候，该比例积分控制器的输出电压就会不断变化，直到系统的驱动频率与固有谐振频率相等，并且鉴相器两个输入信号之间的相位差变为零或某个预先设定的固定值；
系统的驱动信号是直接由压控振荡器产生的方波信号，而不是任何经由单片机，dsp,fpga等数字电路产生的脉宽调制信号；
正常工作状态下，系统的驱动频率既不会大于也不会小于，而是始终精确等于系统的自身固有谐振频率；
整个系统全部由模拟电路组成，其中的任何信号都不需经过单片机，dsp，fpga以及模数转换等任何数字电路的处理，因此电路响应速度快，对系统驱动频率与自身固有谐振频率之间的误差调整迅速；
来自低通滤波器的模拟电压信号，不经模数转换变为数字信号，而是直接进入比例积分控制器，来控制比例积分控制器的输出电压；
来自比例积分控制器的模拟电压信号，不经模数转换变为数字信号，而是直接作为压控振荡器的输入，来控制压控振荡器输出方波信号的频率。
3.一种用来实现一种压控软开关可变电容的方法，包括：
一个开关与一个电容串联或并联；
其特征在于：
只需要一个电容和一个开关；
上升沿为软开关，即当电容上的电压为零时，控制开关导通；
下降沿为非软开关，即当电容上的电压不为零时，控制开关关断；
通过调整开关的导通时间或占空比来调整平均电容的大小。
4.一种利用一个电压来实时控制调整单稳触发器输出脉冲宽度的技术，包括：
一个单稳触发器极其外围电路，一个或多个电阻或三极管连接到单稳触发器的外接电阻或电容，一个控制电压；
其特征在于：
上述控制电压，可以通过连接到单稳触发器外接电阻和电容上的一个或多个电阻或三极管，对单稳触发器外接电容的充放电过程进行影响，从而可以影响和控制单稳触发器输出脉冲的宽度，使该宽度根据控制电压的大小，连续可调；
此处对单稳触发器输出脉冲宽度的调整，不是常规的通过对其外接电阻和电容的大小进行调整，而是在其外接电阻和电容的大小已经确定了的情况下，通过对控制电压的大小进行调整而实现的；
该方法的最大特点就是，在单稳触发器的外接电阻和电容的大小已经确定了的情况下，在单稳触发器已经上电的实时工作过程中，仍然能通过一个电压对其输出脉冲的宽度做出实时动态的调整和控制。
5.一种避免变频系统频率分叉问题的技术，其特征在于：
系统的驱动频率由压控振荡器产生；
通过为压控振荡器选择合适的外接电阻电容，把压控振荡器的输出频率限制在系统正常工作的频率范围内；
或者，通过使用分压电阻等方法，减小压控振荡器输入控制电压的变化范围，从而把压控振荡器的输出频率限制在系统正常工作的频率范围内；
通过上述方法，系统的驱动频率被限制在正常工作范围内，而不是在任何情况下，比如说当频率分叉现象发生时，仍然无条件地跟踪系统谐振频率的变化。
6.如请求项1，2，5中所述的方法，其为用来实现一个变频系统的方法，其特征在于：
系统始终同时工作于方波驱动，软开关和谐振状态；
系统的驱动频率始终实时跟踪系统自身固有谐振频率的变化。
7.如请求项1至5中所述的方法，其为用来实现一个定频系统的方法，其特征在于：
系统始终同时工作在方波驱动，软开关及谐振状态下；
利用请求项1和2中的方法来实时监测系统自身固有谐振频率与驱动频率之间的差别；
根据所使用的鉴相器的类别，上述频率差别经低通滤波器以及比例积分控制器后，得到一个模拟电压；
与请求项1,2,6中的情况不同，上述模拟电压不是用来输入一个压控振荡器来改变系统的驱动频率，而是用来通过改变压控软开关可变电容的大小，来补偿系统自身固有谐振频率的变化，使系统自身的固有谐振频率与驱动频率保持一致或相等；
当系统的驱动频率保持固定不变时，所得到的就是一个定频系统；
而当系统的驱动频率变化时，系统自身固有谐振频率也可以通过压控软开关可变电容的补偿，来动态实时跟踪系统驱动频率的变化，形成一个工作频率可以根据需要来实时调整控制的变频系统；
上述变频系统与如请求项6中的变频系统不同，因为如请求项6中的变频系统是系统的驱动频率跟踪系统自身固有谐振频率的变化，而该请求项中的变频系统是通过压控软开关可变电容的补偿作用，使系统自身的固有谐振频率来跟踪系统驱动频率的变化。
8.如请求项3，4中所述的方法，通过调谐作用，其为用来实现稳定或调整系统输出电压或功率的目的。
9.如请求项1至7中所述的方法，其为用来实现多原边系统，从而提高系统能量传输能力的策略，其特征在于：
利用如请求项1至7中的方法，来设计并批量制造模块化的原边驱动电路；
利用上述方法所设计制造的模块化的原边驱动电路输入到共振槽的电压，电流以及共振槽中的线圈所产生的磁场的频率以及相位，都完全相等，所以可以相互叠加在一起；
由于上述模块化的电路可以批量地设计，生产和制造，产品的成本会因此而降低；
由于整个系统的能量传输能力，可以通过使用多个模块化的原边电路叠加在一起来得到提高，所以各个模块本身的功率就可以做得较小，这样就可以通过使用额定功率值较小的器件来实现大功率能量传输。
10.如请求项1至9中任一项所述的方法，其为用来在“无线电能传输，开关电源，dc-dc变换，电机，电磁感应加热，高压直流输电，相关仪器仪表”等任何需要用到开关模式dc-ac变换的电力电子以及非电力电子系统中的应用。