新型Buck-Boost變換器在感應加熱電源中的應用

具體分析如下：
模態(tài)1(t0tt1) t0時(shí)刻開(kāi)通VS2，因存在電感Lr，電流不能突變，故VS2零電流開(kāi)通。VS2開(kāi)通后，L中的電流iLr線(xiàn)性上升，同時(shí)升壓二極管VD0中的電流iVD0線(xiàn)性下降。iLr上升率與iVD0下降率相等。t1時(shí)刻，iLr上升到Io，iVD0下降至零，VD0零電流關(guān)斷。該階段中電壓電流關(guān)系為：uLr=LrdiLr／dt。
模態(tài)2(t1tt2) t1時(shí)刻開(kāi)通VS1，為保證VS1完全零電壓開(kāi)通，該階段持續的時(shí)間必須大于開(kāi)關(guān)管的導通時(shí)間。由于iLr恒定為Io，由Lr兩端的電壓公式可知Lr兩端電壓為零，故VS1零電壓零電流開(kāi)通。t2時(shí)刻關(guān)斷VS2。
模態(tài)3(t2tt3) t2時(shí)刻關(guān)斷VS2，Lr與緩沖電容Cr開(kāi)始諧振。Cr兩端電壓不能突變，故VS2是零電壓關(guān)斷，同時(shí)由于VS1完全導通，Io=iVS1，因此流過(guò)VS2電流為零。故VS2實(shí)現了零電壓零電流關(guān)斷。該階段電路方程：iLr(t)=iLr(t2)cosω(t-t2)，uCr(t)=iLr(t2)Zsinω(t-t2)，。
當uLruCr時(shí)，VD2截止，充電結束。該階段緩沖電路和主電路各自工作，互不影響。主電路的工作原理同傳統的Buck-Boost電路一樣，電源給主電感Lf充電。
模態(tài)4(t3tt4) t3時(shí)刻，Lr與Cr諧振結束，Lr中能量全部轉移到Cr中。電源繼續給Lr充電。
模態(tài)5(t4tt5) t4時(shí)刻關(guān)斷VS1，同時(shí)Cr向負載恒流饋能，緩沖電路再次接入主電路。由于Io=iCr+iVS1，而iCe=Io，故VS1零電流關(guān)斷。該階段各器件電壓電流關(guān)系為：iCr=-CrduCr／dt，uLf=-LrdiLr／dt。
需注意的是在電路整個(gè)工作過(guò)程中，iLf只是近似恒定為Io，實(shí)際上它有輕微的波動(dòng)過(guò)程。VS1開(kāi)通后iLr開(kāi)始線(xiàn)性上升，到VS1關(guān)斷時(shí)，Cr放電，它的變化過(guò)程是二次曲線(xiàn)，Cr放電結束時(shí)，iLf開(kāi)始線(xiàn)性下降。因此在該階段，uLf，uCf均線(xiàn)性下降。如圖2所示，整個(gè)工作過(guò)程中uLf的變化為：恒值(Uin)→線(xiàn)性下降→恒值(-Uo)。
模態(tài)6(t5tt6) t5時(shí)刻，Cr放電結束，放電電流跌落到零，這時(shí)Lf兩端電壓和負載電壓大小相等，VD0零電壓導通，電路進(jìn)入續流模式，電路穩態(tài)運行到下一個(gè)周期開(kāi)始。