一種串聯(lián)諧振逆變器控制方法的探討

準(zhǔn)方波電壓vAB，近似正弦波的負(fù)載電流io。當(dāng)工作在諧振點(diǎn)之上，可獲得ZVS，槽路電流以一定的相位α落后于槽路電壓，如圖2所示。相位滯后可表示為

α=arg(Zin)=arctan （1）

式中：Zin為輸入阻抗。

在槽路電壓為正，槽路電流為負(fù)的時刻，相差β是決定ZVS實(shí)現(xiàn)的基本要素。獲得ZVS的βmin的數(shù)學(xué)表達(dá)式可以從以下電量分析中得到：槽路電流必須足夠大，能使儲存在S3的能量qcoss釋放，且在β范圍內(nèi)提供給S4能量，應(yīng)當(dāng)注意qcoss也是Vin儲存在輸出電容Coss中的能量。根據(jù)這些電量之間的聯(lián)系，βmin可由式（2）得到[3]。

βmin=arccos（2）

式中：Ip為負(fù)載峰值電流。

所以實(shí)現(xiàn)ZVS所需的頻率是一個輸出電容電量與滿載電流之間的函數(shù)；可獲得在失去ZVS狀態(tài)前所允許的最大相移，如式（3）所示。

φmax=2(α－βmin)（3）

圖4給出了針對不同負(fù)載值關(guān)于頻率標(biāo)么值ωn的幾條φmax曲線。

圖4 不同負(fù)載下φmax與ωn的關(guān)系曲線

該曲線展示了假如使用理想開關(guān)器件Coss=0，即βmin=0時，對ZVS來講所允許的最大相移。但對實(shí)際應(yīng)用來講，βmin大于零，φmax小于理想狀況。通過計算傳送給等效阻抗的功率可以得到輸出功率的表達(dá)式為

Pout=Req（4）

標(biāo)稱輸出頻率表達(dá)式為

Pn=Pout（5）

式（4）與式（5）聯(lián)立得

Pn=Qcos2αcos2（6）