一種新型感應加熱電源雙機并聯(lián)拓撲的研究

因并聯(lián)逆變器掛在同一個(gè)電壓母線(xiàn)上,所以v1,v2的幅值差別很小,對環(huán)流的影響可不計。假定驅動(dòng)信號延時(shí),逆變橋1輸出電壓v1比逆變橋2輸出電壓v2超前α角度,由式(10)及式(11)可看出,I11和I12之間將有環(huán)流分量IDIFF存在,IDIFF在v1和v2之間流動(dòng)卻并不流向被加熱工件,IDIFF=(v1-v2）/2zL1,由于電壓型逆變器的等效內阻抗很小,因此,若不加電感L11的話(huà),環(huán)流將很大。特別是在高頻時(shí),微小的驅動(dòng)信號延遲都將出現很大的延遲角α,考慮電壓型逆變器工作在容性狀態(tài)下時(shí),很容易損壞功率器件。因而在上述模塊并聯(lián)驅動(dòng)信號不一致的情況下,需要考慮驅動(dòng)的不同步是否會(huì )導致某個(gè)模塊工作在容性狀態(tài)下,由式(10)及式(11)可得

zL1是純感抗,由單機分析可知,在諧振點(diǎn)時(shí)zp是容性阻抗,顯然有φ1=arctan（v1/I11）=φ+α1 （14）

α1及α2隨α的變化曲線(xiàn)如圖5所式,可見(jiàn)在α較小時(shí)α1及α1隨α呈線(xiàn)形變化特性,因而由式(14)及式(15)看出α的增加將使得,v1和I11之間的相位差變大,即充分保證了逆變橋1開(kāi)關(guān)的ZVS。相反v2和I12之間相位差變小,使得逆變橋2的ZVS條件惡化。即當α增大到一定數值,滯后的逆變橋將不能保證ZVS。所以,在設計參數時(shí)要注意選擇一定的開(kāi)關(guān)角度,即滿(mǎn)足

在α=30°時(shí),由圖6看出(Q／k)>4時(shí)φ-α2將小于O,逆變橋2失去ZVS的條什。圖5中α-α1-α2很小,即I11和I12幾乎同相,且由式(5)可得電容上電壓vc比逆變輸出電壓大很多,且滯后90°,因此可得

即I11和I12的幅度差別很小,這些對逆變橋的并聯(lián)非常有利。

3 仿真及實(shí)驗結果
在PSPICE中做了仿真分析,參數設計為：f=220kHz,L11=L12=2L1=51.8μH,L2=4.3H。C=0.185μF,R=0.18Ω,延時(shí)角α=30°。由圖7可以看出,I11和I12幾乎同相(圖中I11和I12均放大了10倍),且幅值差別很小,滯后橋INV2作在感性狀態(tài)。