串聯(lián)諧振單相全橋逆變器常用控制方法的研究

摘要：討論了幾種常用的串聯(lián)諧振單相全橋逆變器的功率和頻率控制方法，比較了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)對(duì)脈寬加頻率調(diào)制的方法進(jìn)行了較深入的討論。

關(guān)鍵詞：調(diào)幅控制；脈沖頻率調(diào)制；脈沖密度調(diào)制；諧振脈沖寬度調(diào)制；脈寬加頻率調(diào)制ResearchonControlMethodsof

圖1串聯(lián)諧振逆變器結(jié)構(gòu)

1引言

隨著可自關(guān)斷電力電子器件的發(fā)展，串聯(lián)諧振逆變電路獲得越來越多的應(yīng)用，各種適合于串聯(lián)諧振逆變電路的控制方法不斷出現(xiàn)。本文對(duì)常用的調(diào)幅控制、脈沖頻率調(diào)制、脈沖密度調(diào)制以及諧振脈沖寬度調(diào)制等控制方法進(jìn)行了討論和比較。特別對(duì)脈寬加頻率調(diào)制的控制方法進(jìn)行了較詳細(xì)的分析。 2串聯(lián)諧振逆變器基本結(jié)構(gòu)

串聯(lián)諧振逆變器的基本原理圖如圖1所示。它包括直流電壓源，和由開關(guān)S1～S4組成的逆變橋及由R、L、C組成的串聯(lián)諧振負(fù)載。其中開關(guān)S1～S4可選用IGBT、SIT、MOSFET、SITH等具有自關(guān)斷能力的電力半導(dǎo)體器件。逆變器為單相全橋電路，其控制方法是同一橋臂的兩個(gè)開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是互補(bǔ)的，斜對(duì)角的兩個(gè)開關(guān)是同時(shí)開通與關(guān)斷的。 3串聯(lián)諧振逆變器的控制方法

3.1調(diào)幅控制（PAM）方法

調(diào)幅控制方法是通過調(diào)節(jié)直流電壓源輸出（逆變器輸入）電壓Ud（可以用移相調(diào)壓電路，也可以用斬波調(diào)壓電路加電感和電容組成的濾波電路，來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出功率的目的。即逆變器的輸出功率通過輸入電壓調(diào)節(jié)，由鎖相環(huán)（PLL）完成電流和電壓之間的相位控制，以保證較大的功率因數(shù)輸出。

這種方法的優(yōu)點(diǎn)是控制簡單易行，缺點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大。

3．2脈沖頻率調(diào)制(PFM)方法

脈沖頻率調(diào)制方法是通過改變逆變器的工作頻率，

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控制技術(shù)

圖2PDM控制原理圖

圖3諧振脈沖寬度調(diào)制①

①：圖3、圖4及圖5中為避免橋臂直通，S1、S4及S2、S3管應(yīng)遵循先關(guān)斷后開通的原則，S1、S4及S2、S3門極觸發(fā)脈沖應(yīng)有死區(qū)時(shí)間。因本文重點(diǎn)討論控制方法，故圖中沒有畫出。