摘要:讨论了几种常用的串联谐振单相全桥逆变器的功率和频率控制方法,比较了各种方法的优缺点,同时对脉宽加频率调制的方法进行了较深入的讨论。
关键词:调幅控制;脉冲频率调制;脉冲密度调制;谐振脉冲宽度调制;脉宽加频率调制ResearchonControlMethodsof
图1串联谐振逆变器结构
1引言
随着可自关断电力电子器件的发展,串联谐振逆变电路获得越来越多的应用,各种适合于串联谐振逆变电路的控制方法不断出现。本文对常用的调幅控制、脉冲频率调制、脉冲密度调制以及谐振脉冲宽度调制等控制方法进行了讨论和比较。特别对脉宽加频率调制的控制方法进行了较详细的分析。 2串联谐振逆变器基本结构
串联谐振逆变器的基本原理图如图1所示。它包括直流电压源,和由开关S1~S4组成的逆变桥及由R、L、C组成的串联谐振负载。其中开关S1~S4可选用IGBT、SIT、MOSFET、SITH等具有自关断能力的电力半导体器件。逆变器为单相全桥电路,其控制方法是同一桥臂的两个开关管的驱动信号是互补的,斜对角的两个开关是同时开通与关断的。 3串联谐振逆变器的控制方法
3.1调幅控制(PAM)方法
调幅控制方法是通过调节直流电压源输出(逆变器输入)电压Ud(可以用移相调压电路,也可以用斩波调压电路加电感和电容组成的滤波电路,来实现调节输出功率的目的。即逆变器的输出功率通过输入电压调节,由锁相环(PLL)完成电流和电压之间的相位控制,以保证较大的功率因数输出。
这种方法的优点是控制简单易行,缺点是电路结构复杂,体积较大。
3.2脉冲频率调制(PFM)方法
脉冲频率调制方法是通过改变逆变器的工作频率,
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控制技术
图2PDM控制原理图
图3谐振脉冲宽度调制①
①:图3、图4及图5中为避免桥臂直通,S1、S4及S2、S3管应遵循先关断后开通的原则,S1、S4及S2、S3门极触发脉冲应有死区时间。因本文重点讨论控制方法,故图中没有画出。