一種串聯(lián)諧振逆變器控制方法的探討

準方波電壓vAB，近似正弦波的負載電流io。當工作在諧振點(diǎn)之上，可獲得ZVS，槽路電流以一定的相位α落后于槽路電壓，如圖2所示。相位滯后可表示為

α=arg(Zin)=arctan （1）

式中：Zin為輸入阻抗。

在槽路電壓為正，槽路電流為負的時(shí)刻，相差β是決定ZVS實(shí)現的基本要素。獲得ZVS的βmin的數學(xué)表達式可以從以下電量分析中得到：槽路電流必須足夠大，能使儲存在S3的能量qcoss釋放，且在β范圍內提供給S4能量，應當注意qcoss也是Vin儲存在輸出電容Coss中的能量。根據這些電量之間的聯(lián)系，βmin可由式（2）得到[3]。

βmin=arccos（2）

式中：Ip為負載峰值電流。

所以實(shí)現ZVS所需的頻率是一個(gè)輸出電容電量與滿(mǎn)載電流之間的函數；可獲得在失去ZVS狀態(tài)前所允許的最大相移，如式（3）所示。

φmax=2(α－βmin)（3）

圖4給出了針對不同負載值關(guān)于頻率標么值ωn的幾條φmax曲線(xiàn)。

圖4 不同負載下φmax與ωn的關(guān)系曲線(xiàn)

該曲線(xiàn)展示了假如使用理想開(kāi)關(guān)器件Coss=0，即βmin=0時(shí)，對ZVS來(lái)講所允許的最大相移。但對實(shí)際應用來(lái)講，βmin大于零，φmax小于理想狀況。通過(guò)計算傳送給等效阻抗的功率可以得到輸出功率的表達式為

Pout=Req（4）

標稱(chēng)輸出頻率表達式為

Pn=Pout（5）

式（4）與式（5）聯(lián)立得

Pn=Qcos2αcos2（6）