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HPWM技術(shù)在逆變器中的應用
作者：
時(shí)間：2012-03-07
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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3、ZVS實(shí)現的條件及范圍
由以上的工作模式可知，由于電容C1C3的存在，S1S3容易實(shí)現ZVS關(guān)斷；要實(shí)現功率管的零電壓開(kāi)通，必須保證有足夠的能量在其開(kāi)通之前抽去等效并聯(lián)電容上所儲存的電荷，即
(13)
在上面的分析中，下管總是容易實(shí)現ZVS開(kāi)通，因為其開(kāi)通時(shí)刻總是在電感電流的瞬時(shí)最大值的時(shí)刻，即使輕載時(shí)電感儲存的能量也可以保證其實(shí)現零電壓開(kāi)通；對于上管來(lái)說(shuō)，則必須在零態(tài)續流模式中電感電流瞬時(shí)值由正變負，達到一定負向值，才能保證在下管關(guān)斷時(shí)該電流可以使上管等效并聯(lián)電容放電，從而實(shí)現其零電壓開(kāi)通。此種情況實(shí)際為輸出半個(gè)周期中電感電流與輸出電壓同向，即Uo>0,iL>0的情況；當二者反向即iL0時(shí)，則上下管的情況正好互換，上管容易實(shí)現ZVS開(kāi)通，而下管實(shí)現ZVS的條件則同樣在零態(tài)續流模式中要保證電感電流瞬時(shí)值反向。對輸出電壓負半周，上下管實(shí)現ZVS的情況與正半周相同。
濾波電感的取值直接影響ZVS實(shí)現的范圍，也影響到電路的效率?？紤]到輸出電壓半個(gè)周期內電路可以等效為一BUCK變換器，由此得濾波電感的最大值需。電感值大，電感電流瞬時(shí)值變化范圍小，ZVS實(shí)現的范圍減小，也就是說(shuō)在較大負載情況下，在半波電感電流峰值附近上管難以實(shí)現ZVS開(kāi)通，從而仍然有較大的開(kāi)通損耗；電感取值減小，其電流瞬時(shí)值脈動(dòng)變大，則ZVS實(shí)現的范圍加大，開(kāi)通損耗可以減小，但此時(shí)由于整個(gè)輸出周期內電感上的瞬時(shí)電流的高頻脈動(dòng)很大，因而磁芯的磁滯及渦流損耗增加。所以，電感的取值、ZVS實(shí)現的范圍及電路的效率之間需根據具體情況適當折衷。
在實(shí)際應用中需做以下說(shuō)明：
1.如考慮逆變器負載功率因數較大的情況下，則Uo,iL在整個(gè)周期大部分時(shí)間內為同向，即有式tdead2>tdead1成立。為充分保證上管軟開(kāi)關(guān)的實(shí)現，則可以考慮在下管驅動(dòng)附加加速關(guān)斷措施，如采用電阻二極管網(wǎng)絡(luò )，以適當增加下管關(guān)斷到上管開(kāi)通之間的死區時(shí)間。
2.由上述可知，由于要保證ZVS的實(shí)現，則濾波電感上必然存在較大的電流脈動(dòng)，因而電感的磁芯損耗比較大，實(shí)際應用須選用電阻率高、高頻損耗小的磁芯材料。
3.同理由上述的分析，由于ZVS實(shí)現的范圍與電感磁芯損耗的矛盾，在負載范圍較大的情況下，很難折衷得到很好的效果，因此該方式只適用于較小功率的應用場(chǎng)合，而應用于較大功率場(chǎng)合時(shí)，則可以考慮用相同功率的模塊實(shí)現并聯(lián)。
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