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半桥串联谐振逆变器的主电路
2021-06-19

根据负载结构的不同形式,逆变器分为两种形式:串联谐振逆变器,即电容与负载串联连接,也称电压源型逆变器;并联谐振逆变器,即电容与负载并联连接,也称电流源型逆变器。本文主要对串联谐振逆变器的主电路结构、控制和调功方法进行研究。

串联谐振

  1.全桥串联谐振逆变器

  串联谐振逆变器分为全桥串联谐振逆变器和半桥串联谐振逆变器两类,首先 对全桥串联谐振逆变器进行介绍,其电路结构如图2-1所示。

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  串联型逆变器根据负载工作状态的不同可以分为三种工作模式:容性状态、 感性状态和谐振状态,图2.2(a)、(b)、(C)分别为三利,状态下负载电压和电流 的相位关系,其中%、助分别为负载电压、负载电流的波形,妒为负载电压与 负载电流之间的相位角。 如图2.2(a)所示,当负载工作于窬性状态时,负载电流超j仃负载电压p电 角度,在换流过程中,负载电流由负变『F时,电压仍为负,导致反并联二极管短 时通过负载电流,由于二极管的反向恢复作用,使逆变器出现短时桥臂直通现象, 由此产生的大电流将损坏开关管IGBT。 如图2.2(b)所示,当负载工作于感性状态时,负载电压超自仃负载电流妒电 角度,电流换向时,电压已换为正,感性状态下实现了丌关管的零电流丌通。 如图2.2(c)所示,当负载工作在谐振状态时,负载电压、电流同时换向, 丌关管零电流开通和关断,此种状态下不存在二极管的反向恢复问题,丌关损耗 最小,但这种理想的换流点很难实现。

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 2.半桥串联谐振逆变器

  半桥型串联谐振逆变器按其负载电路结构的不同又分为两种形式,如图2-3 所示。

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  由图2-3所示两种半桥串联谐振逆变器可知,桥臂谐振电容与负载串联,而 不是自成回路,即流过负载的电流将全部流过开关管IGBT,因此,在这种电路 中一般采用多个开关管并联。两类半桥串联谐振逆变器结构上的不同在于:对于 第1类半桥串联谐振逆变器,谐振电容与负载槽路直接串联,此类逆变器一般应 用于小功率领域;对于第1I类半桥串联谐振逆变器,两个谐振电容相当于逆变 器的两个桥臂,二者相当于并联之后再与负载槽路串联,一般应用于较大的功率领域。

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