一款高頻輸出不對稱半橋逆變器的誕生

為了驗證本方案的可行性，對此逆變器進行了仿真驗證。仿真數(shù)據(jù)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(qū)動電壓波形vGS及其DS端的電壓vDS波形，在驅(qū)動電壓vGS變?yōu)檎龝r，MOS管的vDS已經(jīng)為零，此時開關(guān)管的開通是零電壓開通。而當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時，其結(jié)電容限制了vDS的上升速率，因此開關(guān)管近似零電壓關(guān)斷，由此說明了開關(guān)管實現(xiàn)了ZVS。圖10為阻性負載情況下的Q2的驅(qū)動電壓波形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(qū)動電壓波形vGS和vDS波形

圖10的驅(qū)動電壓波形vGS和vDS波形

圖11 輸出電壓THD分布圖

結(jié)論

本文研究了不對稱半橋軟開關(guān)高頻輸出逆變器，詳細分析了不對稱半橋逆變器的工作原理，軟開關(guān)實現(xiàn)條件和諧振濾波器的設(shè)計。實驗表明，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，從空載到滿載范圍內(nèi)實現(xiàn)零電壓開關(guān)，效率高，適用于小中功率高頻交流電輸出場合。