高頻脈寬調制技術在逆變器中的應用
圖3 ZVS方式主要波形
1)模式A[t0,t1] S1和S4導通,電路為+1態(tài)輸出模式,濾波電感電流線性增加,直到t1時刻S1關斷為止。電感電流:
iL(t)=(1)
2)模式A1[t1,t2] 在t1時刻,S1關斷,電感電流從S1中轉移到C1和C3支路,給C1充電,同時C3放電。由于C1、C3的存在,S1為零電壓關斷。在此很短的時間內,可以認為電感電流近似不變,為一恒流源,則C1兩端電壓線性上升,C3兩端電壓線性下降。t2時刻,C3電壓下降到零,S3的體二極管D3自然導通,結束電路模式A1。
I1=iL(t1)(2)
uc1(t)=t2(3)
uc3(t)=Ud-t(4)
3)模式B[t2,t3] D3導通后,開通S3,所以S3為零電壓開通。電流由D3向S3轉移,此時S3工作于同步整流狀態(tài),電流基本上由S3流過,電路處于零態(tài)續(xù)流狀態(tài),電感電流線性減小,直到t3時刻,減小到零。此期間要保證S3實現ZVS,則S1關斷和S3開通之間需要死區(qū)時間tdead1。
iL(t)=I1-t(5)
tdead1>(6)
4)模式B1[t3,t4] 此時加在濾波電感Lf上的電壓為-Uo,則其電流開始由零向負向增加,電路處于零態(tài)儲能狀態(tài),S3中的電流也相應由零正向增加,到t4時刻S3關斷,結束該模式。電感電流:
iL(t)=-t(7)
5)模式C[t4,t5] 與模式A1近似,S3關斷,C3充電,C1放電,同理S3為零電壓關斷。
-I0=iL(t4)(8)
uc3(t)=t(9)
uc1(t)=Ud-t(10)
t5時刻,C1的電壓降到零,其體二極管D1自然導通,進入下一電路模式。
6)模式C1[t5,t6] D1導通后,開通S1,則S1為零電壓開通。電流由D1向S1轉移,S1工作于同步整流狀態(tài),電路處于+1態(tài)回饋模式,電感電流負向減小,直到零,之后輸入電壓正向輸出給電感儲能,回到初始模式A,開始下一開關周期。此期間電感電流:
iL(t)=-I0+(11)
同理,要保證S1零電壓開通,則S3關斷和S1開通之間需要死區(qū)時間tdead2,類似式(6),有
tdead2>(12)
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