CN106227961A - 一种基于启动电流的取能ct仿真优化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法及装置，包括：二次侧匝数的选取步骤：仿真启动电流附近时不同匝数下CT输出功率与滤波电容电压的关系曲线，得到取能CT输出最大功率与匝数的关系曲线，选择最大功率与匝数关系曲线上拐点区域对应的匝数作为二次侧匝数；及DC‑DC电路启动电压选取步骤：选择DC‑DC电路启动电压使其高于上述选择的匝数下CT输出最大功率点对应的滤波电容电压。本发明能够保证取能电源在启动电流附近时正常工作，提高输出效率。通过实验验证了该方法的有效性。

Description

一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法及装置

技术领域

本发明涉及电工技术领域，具体涉及一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法及装置。

背景技术

对于工作在高压线路上的在线监测设备，由于安装位置及运行环境的因素，为其提供稳定可靠的供电是一技术难点，目前常用的取电方法有太阳能电池、电流互感器(Current Transformer,CT)取能等。使用太阳能电池板供电输出功率会受到天气的影响，体积较大，安装不方便，且其配置的蓄电池具有时效性。采用CT通过电磁感应的方式取能具有体积小，安装方便，输出功率大的特点，具有良好的应用前景。

由于高压线路电流的波动性，采用CT取能存在铁心易饱和、当线路电流小时取电功率小等问题。目前的解决方法主要有：通过铁心开气隙的方式来降低等效磁导率，抑制母线在大电流情况下的铁心饱和现象，但这会降低CT输出功率，增大启动电流；通过增加辅助保护绕组的方式来抑制铁心饱和，需要增加额外绕组，结构复杂；通过取能CT配合蓄电池的方式，在CT输出功率低时，以蓄电池作为辅助供电，从而降低甚至消除启动电流，但蓄电池寿命有限且难以适应低温环境；通过采用磁导率高的纳米晶材料作为磁芯，以提高母线在小电流情况下的取电功率，降低启动电流，但纳米晶材料饱和磁导率较硅钢低，易深度饱和，难以适应母线大电流时的情况。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法及装置，本申请通过二次侧匝数选取及DC-DC电路启动电压选取来提高取能装置在启动电流附近时的输出效率，确保其能输出正常功率。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法，包括：

二次侧匝数的选取步骤：仿真启动电流附近时不同匝数下CT输出功率与滤波电容电压的关系曲线，得到取能CT输出最大功率与匝数的关系曲线，选择最大功率与匝数关系曲线上拐点区域对应的匝数作为二次侧匝数；

及DC-DC电路启动电压选取步骤：选择DC-DC电路启动电压使其高于上述选择的匝数下CT输出最大功率点对应的滤波电容电压。

进一步的，启动电流的获取方式是：针对特定的铁心及最低输出功率的要求，通过仿真得到启动电流。

进一步的，通过仿真得到启动电流，具体为仿真不同一次侧电流下的CT输出功率曲线，当最大功率输出超过设定功率时对应的一次侧电流为取能电源的最低启动电流。

进一步的，二次侧匝数的选取时：当CT连接整流滤波电路后，假设滤波电容容量足够大，稳态时其电压不变，忽略整流桥压降，铁耗，二次侧线圈漏感抗及内阻。

进一步的，在滤波电容电压从零开始升高时，二次侧电流将由连续变为断续，在二次侧电流的连续段，可得CT输出平均功率P_ave，对P_ave求导可得P_a'_ve，令P_a'_ve等于零可得滤波电容电压U_mpp及最大功率P_max。

进一步的，在二次侧电流连续与断续的临界点，得到此时的滤波电容电压U_cc，由U_mpp<U_cc可知，最大功率能够在二次侧电流连续段取得，在二次侧电流的断续段，通过仿真可知，CT输出功率随滤波电容电压的增加而单调递减。

进一步的，由于CT输出功率随滤波电容电压的升高具有先增大后减小的关系，在启动电流附近时，如果DC-DC电路启动时负载消耗功率大于CT输出功率，则滤波电容电压不能继续上升，DC-DC电路不能输出正常电压。

进一步的，当选取启动电压高于CT输出最大功率点对应的滤波电容电压时，DC-DC电路启动后CT输出功率高于负载消耗功率，滤波电容电压继续升高，此时CT输出功率降低并最终达到功率平衡，因此，选取DC-DC电路启动电压高于启动电流附近时CT输出最大功率点对应的滤波电容电压能够保证取能电源在启动电流附近正常工作。

一种基于启动电流的取能CT优化装置，包括与取能CT的输出相连的整流滤波电路，所述整流滤波电路与BUCK形式的DC-DC电路相并联，BUCK形式的DC-DC电路与DC-DC启动控制电路相连；

所述取能CT的二次侧匝数的选取是基于启动电流附近时不同匝数下CT输出功率与滤波电容电压的关系曲线，得到取能CT输出最大功率与匝数的关系曲线，选择最大功率与匝数关系曲线上拐点区域对应的匝数作为二次侧匝数；

所述DC-DC启动控制电路在启动电流附近时，根据滤波电容电压控制BUCK形式的DC-DC电路工作，选择DC-DC电路启动电压使其高于上述选择的匝数下CT输出最大功率点对应的滤波电容电压，保证取能CT能够输出正常功率。

进一步的，所述DC-DC启动控制电路包括由运放组成滞环比较器，在滤波电容电压上升阶段，滞环比较器控制DC-DC电路处于关闭状态，取能CT输出的电流会快速地将滤波电容冲到大于等于启动电流对应的滤波电容电压，DC-DC启动控制电路控制DC-DC电路工作，开始输出功率，并自动达到功率平衡，当功率不再平衡时，滤波电容电压降到接近于DC-DC电路最低输入电压时，控制DC-DC电路关闭。

进一步的，所述基于启动电流的取能CT优化装置还包括过压保护电路，所述过压保护电路包括运放组成的比较器以及与该比较器相连的MOSFET驱动电路，当母线电流变大或负载消耗功率变小，滤波电容上的电压升高并超过限值时，由运放发出控制信号通过MOSFET驱动电路使与滤波电容相并联的MOSFET导通，从而避免损坏DC-DC电路，同时也防止铁心过度饱和。

进一步的，所述基于启动电流的取能CT优化装置还包括与整流滤波电路相并联的电压脉冲抑制电路，主要由瞬态抑制二极管TVS1组成，避免损坏后级电路。

进一步的，所述基于启动电流的取能CT优化装置还包括控制回路电源，主要为运放及取能CT优化装置的其他器件提供直流电源。

本发明的有益效果：

本发明的提出一种二次侧匝数选取及DC-DC电路启动电压选取以提高取能装置在启动电流附近时的输出效率，确保其能输出正常功率

本发明能够保证取能电源在启动电流附近时正常工作，提高输出效率。通过实验验证了该方法的有效性。

附图说明

图1本发明的仿真电路图(图中，i_sin1为一次侧电流，mct1为CT模型，D1-D4为二极管，C1为滤波电容，R1为负载电阻)；

图2不同一次侧电流下CT输出功率；

图3不同匝数下CT输出功率(不计整流桥压降)；

图4不同匝数下CT输出功率(记及整流桥压降)；

图5最大输出功率与匝数关系；

图6 CT输出功率与负载消耗功率曲线(图中，U_st为DC-DC电路的启动电压，U_mpp为最大功率点对应的滤波电容电压，U_cm为滤波电容电压的最高限值)；

图7实验电路示意图(图中，TVS1为瞬态电压抑制二极管，B1为整流桥，Q1为MOSFET开关管，D1、D2为二极管，C1为滤波电容，R1、R2为电阻，Amp1、Amp2为运算放大器，Vref为参考电压)；

图8实验与仿真结果对比；

图9 I₁＝8A RMS时，滤波电容及DC-DC输出电压(未增加DC-DC启动电路)；

图10 I₁＝12A RMS时，滤波电容及DC-DC输出电压(未增加DC-DC启动电路)；

图11 I₁＝8A RMS时，滤波电容及DC-DC输出电压(增加DC-DC启动电路)；

图12为本发明优化方法流程图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明：

如图12所示，一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法：包括匝数优化方法及DC-DC电路启动电压优化方法具体：通过仿真启动电流附近时不同匝数下CT输出功率与滤波电容电压的关系，可以得到由于整流桥压降的原因，CT输出最大功率随匝数增加而增加但最终趋于饱和的结论，据此可以选择曲线拐点处对应的匝数，在获得较大输出功率的同时减少匝数；选择DC-DC电路启动电压使其高于此匝数下CT输出最大功率点对应的滤波电容电压，以保证取能电源在启动电流附近时能够正常输出功率。本发明能够提高取能电源在启动电流附近时的输出功率，保证其能正常工作。

其中，匝数优化方法，其优化依据是：

当CT连接整流滤波电路后，假设滤波电容容量足够大，稳态时其电压不变，忽略整流桥压降，铁耗，二次侧线圈漏感抗及内阻。在滤波电容电压从零开始升高时，二次侧电流将由连续变为断续，在二次侧电流的连续段，可得CT输出平均功率P_ave，对P_ave求导可得P_a'_ve，令P_a'_ve等于零可得滤波电容电压U_mpp及最大功率P_max，分别如式(1)，(2)，(3)，(4)所示：

$P_{ave}=\frac{2U_c}{{\mathrm{\&pi;N}}_2}\sqrt{I_{1m}^2-{\left(\frac{Tl}{4{\mathrm{\&mu;N}}_{2}S}\right)}^2{U}_c^2}---\left(1\right)$

$P_{ave}^{\&prime;}=\frac{2}{{\mathrm{\&pi;N}}_2}\frac{I_{1m}^2-2U_c^2{\left(\frac{Tl}{4{\mathrm{\&mu;N}}_{2}S}\right)}^2}{\sqrt{I_{1m}^2-{\left(\frac{Tl}{4{\mathrm{\&mu;N}}_{2}S}\right)}^2{U}_c^2}}---\left(2\right)$

$U_{mpp}=\frac{1}{\sqrt{2}}\frac{4I_{1m}{\mathrm{\&mu;N}}_{2}S}{Tl}---\left(3\right)$

$P_{max}=\frac{4I_{1m}^2\mathrm{\&mu;}S}{\mathrm{\&pi;}Tl}---\left(4\right)$

在二次侧电流连续与断续的临界点，滤波电容电压如式(5)所示：

$U_{cc}=\sqrt{\frac{{\mathrm{\&pi;}}^2}{4+{\mathrm{\&pi;}}^2}}\frac{4I_{1m}{\mathrm{\&mu;N}}_{2}S}{Tl}---\left(5\right)$

以上各式中：μ为磁导率，S为铁心截面积，l为平均磁路长度，N₂为二次侧匝数，U_c为滤波电容电压，I_1m为一次侧电流幅值，T为交流电周期。

由U_mpp<U_cc可知，最大功率能够在二次侧电流连续段取得，由式(2)可知，随着U_c的增加，P_a'_ve先正后负。因而CT输出功率随滤波电容电压的增加具有先增加后减小的现象，且具有最大功率输出点，由式(4)可知，最大功率与匝数无关。在二次侧电流的断续段，难以求得CT输出功率的解析表达式，通过仿真可知，CT输出功率随滤波电容电压的增加而单调递减。

但由于实际电路整流桥压降的影响，CT输出的最大功率会随匝数的增加而增加，增加趋势会变缓并最终逼近忽略整流桥压降时的结果。此现象在一次侧电流较小时更明显，因而在启动电流附近时，通过仿真获得CT输出最大功率与匝数的关系曲线，从提高取能电源输出功率及降低匝数讲，选取曲线拐点处对应的匝数是较为合理的。

关于DC-DC电路启动电压选取，其选择依据是：

由于CT输出功率随滤波电容电压的升高具有先增大后减小的关系，在启动电流附近时，如果DC-DC电路启动时负载消耗功率大于CT输出功率，则滤波电容电压不能继续上升，DC-DC电路不能输出正常电压。当选取启动电压高于CT输出最大功率点对应的滤波电容电压时，DC-DC电路启动后CT输出功率高于负载消耗功率，滤波电容电压继续升高，此时CT输出功率降低并最终达到功率平衡。因此，选取DC-DC电路启动电压高于启动电流附近时CT输出最大功率点对应的滤波电容电压能够保证取能电源在启动电流附近正常工作。

针对具体的实施例子中的CT取能装置输出功率分析及二次侧匝数确定

选用尺寸为40×95×30mm(内圈直径，外圈直径，高度)的环形铁心，由冷轧硅钢片卷绕而成。利用Saber软件中的MCT(Magnetic Component Tool)建立取能CT的模型，采用Jiles-Atherton模型描述所用铁心的B-H曲线。其一次侧线圈为1匝，通入恒定正弦电流，仿真电路如图1所示。选取滤波电容容量足够大，已使当电路达到稳态时，滤波电容上电压稳定，此时CT输出功率等于负载电阻消耗功率，通过计算电阻消耗的功率来间接得到CT的输出功率。通过改变负载电阻阻值来获得CT输出功率与滤波电容电压的关系。

以CT取能电源能够输出0.5W以上功率为例，为确定启动电流大小，仿真了不同一次侧电流下的CT输出功率曲线，如图2所示。其中匝数为100匝不变，曲线从下到上分别对应一次侧电流为6A、7A、8A、9A、10A。从图中可知，当一次侧电流超过8A时，具有超过0.7W的最大功率输出，考虑到实际电路中DC-DC的转换效率及控制电路部分的耗电，因而一次侧电流为8A接近取能电源的最低启动电流。

在一次侧电流为8A时，仿真了不同匝数下的CT输出功率曲线，如图3、4所示，其中图3为忽略整流桥压降时的结果，图4为考虑整流桥压降时的结果。图3中曲线从左到右分别对应二次侧匝数为50、100、150、200匝。由图可知，当忽略整流桥压降时，CT输出的最大功率与匝数无关，对应最大功率输出点的电压随匝数的增加而增加，这与理论分析是一致的。图4中的曲线从左到右分别对应匝数为20、40、60、80、100、120、160、200匝。从图中可以看出，对于某一特定匝数的取能CT而言，其功率输出特性的变化趋势与不考虑整流桥压降时是一致的。但是，匝数较少时，由于整流桥压降的存在导致功率输出最大值变小，且随着匝数的增加，整流桥压降的影响逐渐变小，整体输出功率升高，直至逼近忽略整流桥压降时的最大功率值。

图5为考虑整流桥压降时CT最大输出功率与匝数的关系。由图可知，CT的最大输出功率随匝数增加而增大，并呈现饱和特性。因此，图5所示的最大输出功率变化曲线对于提高CT取能电源在启动电流附近时的输出功率比较重要。从效率角度讲，二次侧匝数选取时，选取曲线拐点区域对应的匝数比较合理。因此，本设计选取匝数为80匝。

针对具体实施例子中的CT取能装置输出功率稳定性分析及DC-DC电路启动电压确定

理论上取能装置可以在启动电流附近时正常工作，但其输出功率与负载消耗功率的曲线上存在两个工作点，如图6所示。其中U_st为DC-DC电路的启动电压，此处选用BUCK型降压DC-DC电路，U_st至少要高于DC-DC电路的输出电压；U_mpp为最大功率输出点对应的滤波电容电压；U_cm为滤波电容电压的最高限值，以防后级电路过压，同时限制CT过高的电压输出，抑制铁心过度饱和。

通过分析可以得到在小干扰下，工作点D为稳定工作点，而B点则是不稳定点。如D点电压受干扰降低一点，CT输出功率会增加，则电压会升高到D点；当D点电压升高一点，CT输出功率会降低，电压会降低到D点。而B点恰好相反，当B点电压出现较小波动时，都会偏离B点，有可能降到A点附近，有可能电压升高越过最高点到D点。取能电源正常工作时，工作点位于D点。

另外，DC-DC电路的启动电压对取能电源能否达到稳定工作点有影响。图中曲线的OA段，由于DC-DC电路未启动，滤波电容上电压能够快速上升。A点时DC-DC电路启动，由于A点的CT输出功率低于负载正常工作所需的功率，则滤波电容上电压不能继续上升，即工作点无法跨越AB段。只有当U_st高于B点对应的电压时，CT输出功率高于负载消耗功率，滤波电容上电压才能继续上升。最终，工作点将稳定在D点，且随着负载消耗功率的波动，D点会在CE段上移动，如负载消耗功率减小，则滤波电容电压升高，CT输出功率降低，工作点向E点移动。反之，当负载消耗功率增大，则滤波电容电压降低，CT输出功率增大，工作点向C点移动，直至工作于C点，但C点是临界稳定点，若负载消耗功率继续增大，则滤波电容上电压快速下降，直至达到A点附近，此时，DC-DC电路无法正常工作。

当高压线路电流在取能电源的启动电流附近时，如果DC-DC电路的启动电压设置不当，则取能电源无法越过最大功率输出点达到功率平衡，不能输出正常功率，造成在母线电流达到启动电流时，取能电源无法正常工作的问题。为解决此问题，可以设计专门电路，使得在启动电流附近时，U_st高于U_mpp，工作点直接位于CE段。U_mpp与一次侧电流及匝数有关，由图4仿真结果知在80匝下U_mpp约为18V，为留有余量，本设计中取U_st为25V。

实验电路

根据以上分析，设计了如图7所示的CT取能装置的电压调整电路，此电路除整流滤波电路及BUCK形式的DC-DC电路外，还包括两部分控制电路：过压保护电路和DC-DC启动控制电路。

DC-DC启动控制电路的作用是在启动电流附近时，保证取能电源能够输出正常功率。通过由Amp2运放组成滞环比较器的控制，在滤波电容C1电压上升阶段，控制DC-DC电路处于关闭状态，此时DC-DC电路不对外输出电压，只有极小的静态泄漏电流，CT输出的电流会快速地将电容C1冲到一个较高的电压(大于等于启动电流对应的U_mpp)，此时，启动电路控制DC-DC电路工作，开始输出功率，并自动达到功率平衡。当功率不再平衡时，电容C1电压降到接近于DC-DC电路最低输入电压时，控制DC-DC电路关闭，以免造成负载不正常工作。

其他电路，主要包括：过压保护电路，通过运放Amp1组成的比较器以及MOSFET驱动电路实现过压保护。当母线电流变大或负载消耗功率变小，滤波电容C1上的电压升高并超过限值时，由运放Amp1发出控制信号使Q1导通，从而避免损坏DC-DC电路，同时也防止铁心过度饱和。MOSFET驱动由一对互补三极管组成的推挽电路组成，考虑到DC-DC电路的耐压，本设计中取最高电压限值为35V，为保证滤波电容电压稳定性，取滤波电容容量为2000uF。

电压脉冲抑制电路，主要由瞬态抑制二极管TVS1组成，避免损坏后级电路。

控制回路电源，主要为运放及其他器件提供直流电源，其由滤波电容C1经过低功耗线性稳压器LM317进行稳压后提供。而运放参考电压则由TL431构成的稳压电路提供。

DC-DC电路，由LM2596构成，其输入电压范围为4.5-40V，此范围包括启动电流附近时最大功率对应的滤波电容电压，CT能够达到最大功率输出状态。通过控制其第5脚的电压来控制其工作或关闭。

实验结果及分析

匝数对最大输出功率的影响

实验使用上文确定的CT，使用可变电阻负载，首先测试了一次侧电流为8A时，不同匝数下的CT输出功率与滤波电容电压的关系，并与仿真结果进行了对比，如图8所示，其中曲线从左到右分别对应匝数为40、60、80、100、120匝。最大输出功率如表1所示。

表1匝数对最大功率影响结果

从图8及表1中可知，仿真结果与实验数据差别不大，而且当匝数超过80匝后，CT能够输出的最大功率增加量变小，因而选取匝数为80匝能够使得CT取能回路得到较为充分的利用。

测试了当DC-DC电路能够输出0.5W、1W、2W、5W、10W时所需的最小一次侧电流。匝数为80，DC-DC电路固定输出5V，电阻负载。测量结果如表2所示，从表中可知，当母线电流超过8A后，DC-DC电路能够稳定地向设备输出0.5W以上的功率。

表2取电功率实验

DC-DC电路启动电压的影响

实验设定DC-DC电路固定输出5V，接50Ω电阻作为负载，正常工作时消耗0.5W功率，滤波电容初始电压为0。分别测试了DC-DC启动控制电路不工作和工作两种情况。

1)DC-DC启动控制电路不工作，DC-DC电路有输入电压时即开始工作。当一次侧电流为8A时，测得波形如图9所示，由图可知，滤波电容电压升高到3.6V左右，不能继续上升，此时DC-DC电路输出电压约为2.8V，负载无法正常工作。直到一次侧电流增大到12A时，滤波电容电压才能升高到足够高，稳定在约34V，DC-DC电路输出约5V，满足负载的功率需求，能够正常工作，如图10所示。

2)DC-DC电路启动控制电路工作时，实测当一次侧电流为8A时的波形如图11所示。由图可知，当DC-DC电路启动时滤波电容上电压已越过最大功率输出点对应的电压，滤波电容上电压略有降低并最终稳定，滤波电容电压最终稳定在10V左右，DC-DC电路输出5V，能够正常工作。

通过对比可以发现，增加DC-DC启动控制电路可以保证CT取能装置在启动电流附近正常工作，在某种程度上，相当于降低了取能电源的启动电流。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法，其特征是，包括：

二次侧匝数的选取步骤：仿真启动电流附近时不同匝数下CT输出功率与滤波电容电压的关系曲线，得到取能CT输出最大功率与匝数的关系曲线，选择最大功率与匝数关系曲线上拐点区域对应的匝数作为二次侧匝数；

及DC-DC电路启动电压选取步骤：选择DC-DC电路启动电压使其高于上述选择的匝数下CT输出最大功率点对应的滤波电容电压。

2.如权利要求1所述的一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法，其特征是，启动电流的获取方式是：针对特定的铁心及最低输出功率的要求，通过仿真得到启动电流。

3.如权利要求2所述的一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法，其特征是，通过仿真得到启动电流，具体为仿真不同一次侧电流下的CT输出功率曲线，当最大功率输出超过设定功率时对应的一次侧电流为取能电源的最低启动电流。

4.如权利要求1所述的一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法，其特征是，二次侧匝数的选取时：当CT连接整流滤波电路后，假设滤波电容容量足够大，稳态时其电压不变，忽略整流桥压降，铁耗，二次侧线圈漏感抗及内阻。

5.如权利要求4所述的一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法，其特征是，在滤波电容电压从零开始升高时，二次侧电流将由连续变为断续，在二次侧电流的连续段，可得CT输出平均功率P_ave，对P_ave求导可得P′_ave，令P′_ave等于零可得滤波电容电压U_mpp及最大功率P_max。

6.如权利要求5所述的一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法，其特征是，在二次侧电流连续与断续的临界点，得到此时的滤波电容电压U_cc，由U_mpp<U_cc可知，最大功率能够在二次侧电流连续段取得，在二次侧电流的断续段，通过仿真可知，CT输出功率随滤波电容电压的增加而单调递减。

7.如权利要求6所述的一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法，其特征是，由于CT输出功率随滤波电容电压的升高具有先增大后减小的关系，在启动电流附近时，如果DC-DC电路启动时负载消耗功率大于CT输出功率，则滤波电容电压不能继续上升，DC-DC电路不能输出正常电压。

8.如权利要求1所述的一种基于启动电流的取能CT仿真优化方法，其特征是，当选取启动电压高于CT输出最大功率点对应的滤波电容电压时，DC-DC电路启动后CT输出功率高于负载消耗功率，滤波电容电压继续升高，此时CT输出功率降低并最终达到功率平衡，因此，选取DC-DC电路启动电压高于启动电流附近时CT输出最大功率点对应的滤波电容电压能够保证取能电源在启动电流附近正常工作。

9.一种基于启动电流的取能CT优化装置，其特征是，包括与取能CT的输出相连的整流滤波电路，所述整流滤波电路与BUCK形式的DC-DC电路相并联，BUCK形式的DC-DC电路与DC-DC启动控制电路相连；

所述取能CT的二次侧匝数的选取是基于启动电流附近时不同匝数下CT输出功率与滤波电容电压的关系曲线，得到取能CT输出最大功率与匝数的关系曲线，选择最大功率与匝数关系曲线上拐点区域对应的匝数作为二次侧匝数；

所述DC-DC启动控制电路在启动电流附近时，根据滤波电容电压控制BUCK形式的DC-DC电路工作，选择DC-DC电路启动电压使其高于上述选择的匝数下CT输出最大功率点对应的滤波电容电压，保证取能CT能够输出正常功率。

10.如权利要求9所述的一种基于启动电流的取能CT优化装置，其特征是，所述DC-DC启动控制电路包括由运放组成滞环比较器，在滤波电容电压上升阶段，滞环比较器控制DC-DC电路处于关闭状态，取能CT输出的电流会快速地将滤波电容冲到大于等于启动电流对应的滤波电容电压，DC-DC启动控制电路控制DC-DC电路工作，开始输出功率，并自动达到功率平衡，当功率不再平衡时，滤波电容电压降到接近于DC-DC电路最低输入电压时，控制DC-DC电路关闭。