串联逆变器移相调功原理.docx

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1、移相调功是通过改变两斜对开关管驱动信号之间的相位差来改变输出电压值以达到调节功率的目的。对于不采用移相调功的逆变器，在同一桥臂下面的两个开关管的驱动信号是恰好互补的，其中一个开通，则另外一个关断。而斜对的开关管的工作状态则是相同的。而在移相式PWM调功方法中，两斜对开关管的驱动信号之间存在着相位差，通过调整它们之间相位差的大小，可以改变输出电压从而达到调节功率的图2-11移相调功原理图在控制电路中使两个桥臂上斜对开关管(S1,S4)、(S2,S3)的驱动信号之间错开一个角度β，称为移相角，而同一桥臂上下两管(S1,S4)和(S2,S3)的驱动信号互补，使得输出的正负交

2、替电压之间插入一个零电压值，移相角β在0°～180°范围内可调，在开关管的控制电路中设定两组开关管驱动信号之间移相角β的大小就能调整负载输出电压中零电压的时间长度，这样就改变了输出电压的有效值，达到了调节输出功率的目的。移相调功原理如图2-11所示[34]。根据β是超前还是滞后，我们可以把移相调功方式分为两种：(1)降频式移相PWM。在图2-12中，开关管(S1,S4)的驱动信号滞后于开关管(S2,S3)的驱动信号β角度，β可以从0°～180°调节。在调节的过程中，在减小输出脉冲宽度的同时，将使得输出电压相对于输出电流的相位不断减小并超前于输出电流，这说明输出频率也在

3、不断降低，因此称这种调制方式为降频式移相PWM在降频式移相PWM调功方式下，负载始终工作在感性状态(电压超前于电流)，见图2-12。图2-12降频式移相PWM控制原理图在移相角β最大时，输出脉宽最小，输出功率最小，工作频率远大于谐振频率，随着移相角β的逐渐减小，其输出脉宽逐渐增大，输出功率也逐渐增大，负载的工作频率逐渐降低，当移相角β为0时，输出脉宽最大，输出功率也最大，工作频率等于负载谐振频率。即调节占空比调节功率的同时，输出频率也在变化。(2)升频式移相调功。在图2-13中，开关管(S1,S4)的驱动信号超前于开关管(S3,S2)的驱动信号β角度，β可以从0°～1

4、80°调节。在调节的过程中，在减小输出脉冲宽度的同时，将使得输出电压相对于输出电流的相位不断增加并滞后于输出电流，这说明输出频率也在不断增加，因此称这种调制方式为升频式移相调功。在升频式移相调功方式下，负载始终工作在容性状态(电压滞后于电流)，见图2-13。图2-13升频式移相PWM控制原理图在移相角β最大时，输出脉宽最小，输出功率最小，工作频率远小于谐振频率，随着移相角β的逐渐减小，其输出脉宽逐渐增大，输出功率也逐渐增大，负载的工作频率逐渐升高，当移相角β为0时，输出脉宽最大，输出功率也最大，工作频率等于负载谐振频率。在一般的逆变器中，常用的移相调功方式的工作频率是

5、固定的，不需考虑负载在不同工作频率下的特性。但是在串联谐振型感应加热电源当中使用移相调功控制方法时，考虑到负载频率会随着一些环境因素和加热对象的变化而产生改变的情况，要求其工作频率必须跟踪负载的谐振频率，以保证逆变器具有较高的工作效率。通常设定某一桥臂的驱动脉冲信号与输出电流的相位保持一致，而另外一个桥臂的驱动脉冲信号与输出电流的相位可以调