單極性移相控制高頻脈沖交流環(huán)節逆變器研究

2.2.2 實(shí)際情形
實(shí)際情形時(shí),逆變器的內阻r不為零,因此逆變器外特性可由式(7)表示。
逆變器標么外特性曲線(xiàn),由式(12)決定;曲線(xiàn)A右邊為濾波電感電流連續時(shí)外特性曲線(xiàn)．實(shí)線(xiàn)為理想情形時(shí)曲線(xiàn),由式(8)決定．虛線(xiàn)為實(shí)際情形時(shí)曲線(xiàn)．由式(7)決定．可見(jiàn)隨負載增加,輸出電壓下降;曲線(xiàn)A左邊為濾波電感電流斷續時(shí)外特性曲線(xiàn)．由式(18)決定。

3 原理試驗

設計實(shí)例：全橋橋式電路拓撲,單極性移相控制策略,輸入電壓Ui=DC270（1±10%）V,輸出電壓Uo=AC115V/400Hz,額定容量S=1kV·A,開(kāi)關(guān)頻率fs=50kHz,變壓器原、副邊匝比為N1/N2=25/20,變壓器磁芯選用Mn-Zn鐵氧體R2KBD材料PM62×49,濾波電感Lf=0.5mH,濾波電容Cr=2μF,功率開(kāi)關(guān)S1-S8b均選用IRFP460MOSFET（20A/500V）,控制電路采用兩片UC3879芯片。

逆變器額定阻性負載時(shí)原理試驗波形,如圖6所示.原理試驗結果均表明：

1)變壓器原邊繞組電壓uEF為雙極性三態(tài)的高頻脈沖交流電壓波;
2)周波變換器功率升關(guān)實(shí)現了零電壓開(kāi)關(guān)：
3)輸出濾波器前端電壓uDC為單極性SPWM波．頻譜特性好;
4)輸出電壓波形失真度THD0.5%;
5)額定阻性負載時(shí)變換效率為86％：
6)該逆變器還適用于感性.溶性、非線(xiàn)性負載;
7)仿真、原理試驗結果均與理論分析一致.

4 結語(yǔ)
1)單極性移相控制高頻脈沖交流環(huán)節逆變器具有電路拓撲簡(jiǎn)潔、兩級功率變換(DC/HFA/LFAC)、變換效率高、雙向功率流、周波變換器實(shí)現了zvs換流、輸出濾波器前端電壓為單極性SPWM波、負載適應能力強等優(yōu)點(diǎn);

2)單極性移相控制高頻脈沖交流環(huán)節逆變器拓撲包括全橋全波式、全橋橋式兩種;
3)獲得了逆變器外特性曲線(xiàn)以及輸出電壓、濾波電感電流等關(guān)鍵電路參數設計準則;
4)原理試驗結果證實(shí)了理論分忻的正確性。