负载串联谐振逆变器的逆变控制策略

电源技术论文负载串联谐振逆变器的逆变控制策略摘要:负载串联谐振和负载并联谐振是常见的感应加热方式,前者由于具有一系列良好的特性已经得到了越来越广泛的应用。重点介绍了负载串联谐振的逆变控制,并给出了相关的实验结果。关键词:负载串联谐振;频率跟踪;延时补偿1概述逆变电路根据直流侧储能元件形式的不同,可划分为电压型逆变电路和电流型逆变电路。电流型逆变器给并联负载供电,故又称并联谐振逆变器。电压型逆变器给串联负载供电,故又称串联谐振逆变器。串联谐振逆变器在感应加热领域应用非常广泛,图1是它的基本原理图。它包括直流电压源,开关S1~S4和RLC串联谐振负载。由于设计的是电压型负载高频逆变器,而达到高频,则要减小开关损耗。减小开关损耗的方法之一就是采用零电流开关。对于串联RLC电路,只有在LC串联谐振时,使得流过电阻R的电流iR和加在RLC两端的电压URLC同步,才能达到零电流开关要求。为此在全桥电路控制方式中,我们选取双极性控制方式。即开关管Sl和S3,S2和S4同时开通和关断,其开通时间不超过半个开关周期,即它们的开通角小于180°。2逆变控制电路的设计控制电路原理框图如图2所示。从图2可以看出,逆变电路可以工作在他激和自激两种状态。当逆变电路工作在他激状态时,控制信号从他激信号发生器发出,电路工作频率固定,由他激信号发生器控制。当逆变电路工作在自激状态时,电路的输出电流信号经过电流互感器采样,通过波形变换把正弦波变成方波,然后方波信号经单稳态电路防止干扰,接着送到频率跟踪电路,使得开关管的工作频率能够跟踪电流反馈信号。工作在自激状态时,逆变电路的工作频率由负载本身的固有频率决定。本电路中逆变电路的工作频率由放电负载和变压器漏感组成的串联谐振电路的自然频率决定。2.1限幅、整形和单稳态