一款高頻輸出不對稱(chēng)半橋逆變器的誕生

為了驗證本方案的可行性，對此逆變器進(jìn)行了仿真驗證。仿真數據如下：輸入電壓Vin=510V，輸出電壓Vo=500V，輸出電壓頻率為 118kHz；Ls=88μH；Cs=20nF；Ls=20μH；Cp=70nF；開(kāi)關(guān)頻率fs=118kHz；變壓器初次級變比。

圖8為阻性負載下的輸出電壓vo和諧振濾波器串聯(lián)支路的電流is波形。圖9為阻性負載情況下的Q1的驅動(dòng)電壓波形vGS及其DS端的電壓vDS波形，在驅動(dòng)電壓vGS變?yōu)檎龝r(shí)，MOS管的vDS已經(jīng)為零，此時(shí)開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通是零電壓開(kāi)通。而當開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，其結電容限制了vDS的上升速率，因此開(kāi)關(guān)管近似零電壓關(guān)斷，由此說(shuō)明了開(kāi)關(guān)管實(shí)現了ZVS。圖10為阻性負載情況下的Q2的驅動(dòng)電壓波形vGS及其DS端的電壓vDS波形。圖11為輸出電壓 THD分布圖。

圖8 輸出電壓vo、濾波器串聯(lián)支路的電流is波形

圖9的驅動(dòng)電壓波形vGS和vDS波形

圖10的驅動(dòng)電壓波形vGS和vDS波形

圖11 輸出電壓THD分布圖

結論

本文研究了不對稱(chēng)半橋軟開(kāi)關(guān)高頻輸出逆變器，詳細分析了不對稱(chēng)半橋逆變器的工作原理，軟開(kāi)關(guān)實(shí)現條件和諧振濾波器的設計。實(shí)驗表明，此方案能夠輸出 THD小于3%的高頻交流正弦波，在典型負載為阻性時(shí)，從空載到滿(mǎn)載范圍內實(shí)現零電壓開(kāi)關(guān)，效率高，適用于小中功率高頻交流電輸出場(chǎng)合。