串聯(lián)諧振單相全橋逆變器常用控制方法的研究

種PWM調(diào)節(jié)方式：升頻式PWM和降頻式PWM。

4.1升頻式

在圖4中，為保證滯后臂（S1，S4）觸發(fā)信號前沿同電流信號同相，角頻率須根據(jù)移相角β的大小改變。即在通過調(diào)節(jié)移相角β調(diào)節(jié)功率的同時改變頻率f。在β調(diào)節(jié)過程中，在增大輸出脈沖寬度的同時，將引起輸出電壓相對于輸出電流的相位不斷減小并滯后于輸出電流，這說明輸出頻率也在不斷升高，因此稱這種調(diào)制方式為升頻式PWM。這時S1、S4管各導通180°，已經(jīng)實現(xiàn)ZCS。超前臂S2，S3在大電流下開通，D2，D3在大電流下關斷因而有反向恢服。通過在S2、S3臂上串聯(lián)電感也可實現(xiàn)ZCS。，這種方法適用于有關斷尾部電流、關斷損耗占主導的雙極型器件，如IGBT，SIT，MCT等。同時應注意電路布局減小分布電感，以減小二極管反向恢復帶來的電壓尖峰。角頻率為ω0=

輸出功率為P=cos4

4.2降頻式

在圖5中，調(diào)節(jié)β在增大輸出脈沖寬度的同時，將引起輸出電壓相對于輸出電流的相位不斷減小，使相位差減小，這說明輸出頻率在不斷降低，因此稱這種方式為降頻式PWM。

在這種方式下，二極管D2，D3均自然過零關斷，D1，D4不導通，沒有二極管反向恢復所帶來的問題。S1、S4在零電流下開關（ZCS），S2、S3在大電流下關斷。通過在S2、S3上并聯(lián)電容即可實現(xiàn)ZVS。這種方法適和高頻電源和內(nèi)建反并聯(lián)二極管反向恢復問題比較嚴重的器件，如MOSFET等。可避免二極管反向恢復所帶來的電流尖峰和器件的損耗增加。

為保證超前臂觸發(fā)信號前沿同電流信號同相，角頻率為ω0=

輸出功率為P=cos4

由以上分析可知，無論是升頻式PWM，還是降頻式PWM，兩者有一個共同的特點，即在調(diào)節(jié)輸出電壓脈寬的同時，也改變了負載的工作頻率。故稱之為脈寬加頻率調(diào)制方法。

5結語

本文較詳細地討論了常用的串聯(lián)諧振單相全橋逆變器的功率和頻率控制方法，以及各種方法的優(yōu)缺點，同時對脈寬加頻率調(diào)制的方法進行了較深入的討論，設計者可以根據(jù)負載的不同要求及不同的應用場合采用不同的控制方法。