谐振型软开关逆变电路冲击起振研究

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1、第44卷第3期电力电子技术Vo1．44．No．32010年3月PowerElectronicsMarch2010谐振型软开关逆变电路冲击起振研究郑磊。杜仁庆(1．煤科总院重庆研究院电器所，重庆400037；2．四川芙蓉集团生产部，四川宜宾644501)摘要：介绍了谐振型软开关逆变电路的原理，对谐振软开关逆变电路进行了建模，分析了其起振问题，得出在电路起振瞬间，谐振电容两端电压存在过零点时电路才能正常起振的结论。通过瞬间注入电流的方法解决了逆变电路的软开关起振问题，并理论计算出电流注入时间。最后通过仿真与实验验证了该方法的可行性。关键词：逆变电路；谐振；软开关中图分类号：TM131．4文献

2、标识码：A文章编号：1000—100X(2010)03—0051—02StudyonStart--upofSoft-switchingResonantConverterzHENGLei，DURen．qin(1．ElectricalsectioninChongqingInstituteofCoalScienceResearchInstitute，Chongqing400037，China；2．ProductionofSichuanFurongGroup，Yibin644501，China)Abstract：Thegeneralstructureofsoft-·switchingresona

3、ntconverterisproposedandthemodelofsoft·-switchingresonantconverterismade．Thenthestart，uDproblemofsoft—switchingresonantconverteriSanalyzedandaconclusionofthecon—verter’Sstart—uponconditionthatresonantcapacitor’Shavingzerocrossingisgiven．Amethodofimposinginstantimpulsetothecircuitispresented，which

4、solvestheconve~er’Sstart—up，andthecurrentinjectiontimeispresentedthroughthetheoreticalcalculated．Thesimulationandexperimentalresultsverifythefeasibilityofthemethod．Keywords：converter；resonant；soft—switching1引言正弦电压u的波形。由电路工作过程可知，一个周随着近年来软开关技术的发展．逆变电路及期内波形可分为4部分，即4个运行模态：模态DC／DC变换电路逐渐开始实现开关器件的软开关1(O

5、-t1)：“>0，cp>0，VQl关断，VQ2导通；模态2(t1～控制，如文献[1]和文献[2]中提及的负载谐振型逆变t2)：Ucp>0，tcp<0，VQ1关断，VQ2导通；模态3(t2-t3)：电路的软开关工作模式，但对电路冲击起振所需要印<0，>0，VQ导通，VQ2关断；模态4(￡3～￡4)：Ucp<的冲击时间没有涉及。这里在数学建模的基础上分0，t‘cp<0，VQ。导通，VQ2关断。析了电路的冲击起振方案，同时给出了电路冲击时间的计算方法。2谐振型软开关逆变电路谐振型软开关逆变电路根据谐振网络电容和电图2谐振电容波形感的连接方式可分为串联型和并联型．这里以并联型为例进行讨论，电路连

6、接如图1所示。3电路模型与起振分析3．1电路模型工r’a’』J。。。。。0上0。0。一i1J在模型建立之前，假设[3卅：①cn是理想电容，无VV％lL．：寄生电阻及电感；②开关器件的开通关断是瞬间完图1并联谐振型逆变电路成的；③相分电感完全对称，且内阻可忽略。逆变等图1电路为电流型软开关推拉式谐振逆变电效电路模型如图3所示。路，直流电源与电感构成等效电流源，相分电感。和构成一个全耦合的分相器，通过开关管VQ，和VQ的互补导通，把输入电流平分。两个开图3J寺破电路模型关管之间的切换条件是通过谐振电容两端电压根据基尔霍夫定律，结合图3的等效电路及工的自然过零来实现的，被称为软开关逆变电路。作

7、原理，建立电路的KVL和KCL方程如下：为便于分析，图2示出一个周期内两端高频=，=，誓=(1)定稿日期：2009—10—14由式(1)可推导出谐振电容两端电压的表达式：作者简介：郑磊(1983一)，男，安徽宿州人，硕士，研究方向为电源技术、变频器调速控制技术。LpCCp+up=等鲁(2)1第44卷第3期电力电子技术Vo1．44，No．32010年3月PowerElectronicsMarch2O10考虑电路模型初始条件：Up(0)