串聯諧振單相全橋逆變器常用控制方法的研究

摘要：討論了幾種常用的串聯諧振單相全橋逆變器的功率和頻率控制方法，比較了各種方法的優缺點，同時對脈寬加頻率調制的方法進行了較深入的討論。

關鍵詞：調幅控制；脈沖頻率調制；脈沖密度調制；諧振脈沖寬度調制；脈寬加頻率調制ResearchonControlMethodsof

圖1串聯諧振逆變器結構

1引言

隨著可自關斷電力電子器件的發展，串聯諧振逆變電路獲得越來越多的應用，各種適合于串聯諧振逆變電路的控制方法不斷出現。本文對常用的調幅控制、脈沖頻率調制、脈沖密度調制以及諧振脈沖寬度調制等控制方法進行了討論和比較。特別對脈寬加頻率調制的控制方法進行了較詳細的分析。 2串聯諧振逆變器基本結構

串聯諧振逆變器的基本原理圖如圖1所示。它包括直流電壓源，和由開關S1～S4組成的逆變橋及由R、L、C組成的串聯諧振負載。其中開關S1～S4可選用IGBT、SIT、MOSFET、SITH等具有自關斷能力的電力半導體器件。逆變器為單相全橋電路，其控制方法是同一橋臂的兩個開關管的驅動信號是互補的，斜對角的兩個開關是同時開通與關斷的。 3串聯諧振逆變器的控制方法

3.1調幅控制（PAM）方法

調幅控制方法是通過調節直流電壓源輸出（逆變器輸入）電壓Ud（可以用移相調壓電路，也可以用斬波調壓電路加電感和電容組成的濾波電路，來實現調節輸出功率的目的。即逆變器的輸出功率通過輸入電壓調節，由鎖相環（PLL）完成電流和電壓之間的相位控制，以保證較大的功率因數輸出。

這種方法的優點是控制簡單易行，缺點是電路結構復雜，體積較大。

3．2脈沖頻率調制(PFM)方法

脈沖頻率調制方法是通過改變逆變器的工作頻率，

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控制技術

圖2PDM控制原理圖

圖3諧振脈沖寬度調制①

①：圖3、圖4及圖5中為避免橋臂直通，S1、S4及S2、S3管應遵循先關斷后開通的原則，S1、S4及S2、S3門極觸發脈沖應有死區時間。因本文重點討論控制方法，故圖中沒有畫出。