lc串聯(lián)諧振電源
發(fā)布時(shí)間:2020-04-20 15:36:00
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華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠(chǎng)家,本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振在行業(yè)內都廣受好評,以打造最具權威的“串聯(lián)諧振“高壓設備供應商而努力。
串聯(lián)諧振逆變電源憑借起動(dòng)容易、易高頻化的優(yōu)點(diǎn)在高頻逆變領(lǐng)域得到廣泛應用。 全橋串聯(lián)逆變電路工作工程中如果上下橋臂同時(shí)導通,則器件瞬間損壞,為了防止這一事件的發(fā)生,而加入一定的死區時(shí)間。 死區時(shí)間如果很大,則占空比就會(huì )降低,影響電源的效率,若死區時(shí)間設置過(guò)小,那么開(kāi)關(guān)器件的損耗增大,所以死區時(shí)間的設置在電源設計中至關(guān)重要。 本文提出死區時(shí)間的確切算法,使得電路設置精確,最大限度地提高電源整機的工作效率。研究表明串聯(lián)諧振逆變器保持零電壓開(kāi)關(guān)是減小器件損耗和保護器件的最佳選擇,而在串聯(lián)諧振電路中維持 ZVS的條件是諧振網(wǎng)絡(luò )工作在感性準諧振狀態(tài),所以電路中要實(shí)現定角控制, 使得串聯(lián)諧振逆變器的電流滯后電壓一定位角,而使逆變器一直保持 ZVS 模式,最大限度地提高其工作頻率和減小器件的降額。
主電路框圖
典型的串聯(lián)諧振逆變電路如圖 1 所示。 圖中 D 1 、 D 2 、 D 3 、D 4 功率開(kāi)關(guān)器件 Ug1 、 Ug2 、 Ug3 、 Ug4 的反并聯(lián)快恢復二極管, C 1 、 C 2 、 C 3 、 C 4 為開(kāi)關(guān)器件的吸收電容 (包括開(kāi)關(guān)器件的結電容), C d 為直流濾波電容, L 、 C 、 R 為等效串聯(lián)諧振負載。
死區時(shí)間設計
在零電壓換流模式下,逆變器的工作頻率略高于諧振負載的固有諧振頻率,即負載電流 i H 滯后于負載電壓 u H ,負載電壓 u H 和負載電流 i H 簡(jiǎn)圖如圖 2 所示。
控制電路
高頻逆變電源在工作過(guò)程中,隨著(zhù)負載溫度升高,負載的物理特性會(huì )發(fā)生一些變化,固有諧振頻率也會(huì )相應改變,為了使逆變電源始終工作在功率因數接近或等于 1 的準諧振或諧振狀態(tài),控制電路必須實(shí)現頻率的自動(dòng)跟蹤。CD4046 是通用的 CMOS 鎖相環(huán)集成電路, 具有電源電壓范圍寬、輸入阻抗高、動(dòng)態(tài)功耗小等優(yōu)點(diǎn)。 利用 CD4046 鎖相環(huán)可以簡(jiǎn)單有效地實(shí)現頻率的自動(dòng)跟蹤, 從而實(shí)現逆變電路的零電壓開(kāi)關(guān)。 最大頻率和最小頻率由 6 和 7 腳間電容 C 、 11 腳與地間電阻 R 1 、 12 腳與地間電阻 R 2 共同決定。 3 端和 14 端接輸入的兩個(gè)比較信號,分別是負載電壓信號和負載電流信號, 為了保持串聯(lián)諧振逆變電路工作在 ZVS 狀態(tài),諧振網(wǎng)絡(luò )呈弱感性,即電流滯后電壓,所以在進(jìn)入鎖相比較之前,比較電壓信號要先經(jīng)過(guò)延遲電路,滯后再與電流采樣信號比較,實(shí)現電流與電壓之間的定角控制。