雙開關T型并聯諧振逆變器拓撲結構研究

2．3 電路中電流、電壓關系
2．3．1 L和開關元件電流的關系
在工作模式2下，VS1導通，若VS1無壓降，則有：Ud=LdiL／dt，得：iL=Udt／L。
故在VS1導通的半個周期內，iL和VS1的電流iVS1按線性規律上升。
在工作模式1下，在此穩態過程中，若VS2無壓降，則A，C兩端電壓為uo，由iL與uL實際方向可知電路中的電壓關系為：
Ud+Ld(-iL)／dt=Umsin(ωt) (1)
初始條件：t=0時刻，IL(0)=ILmax；由式(1)解得在0～t2穩態時段內，iL的瞬態表達式為：
iL(t)=ILmax+Udt／L+Um[cos(ωt)-1]／(ωL) (2)
即在工作模式1過程中，iL=iVS2，且按余弦規律減小變化。由圖2可知，iL平均值等于直流電源的電流Id。
2．3．2 逆變交流電壓與直流電源電壓的關系
為避免開關元件承受過高反壓，假設逆變器工作在小容性準諧振狀態，即開關時刻略超前于uo一個小角度φ，在忽略觸發脈沖的重疊區寬度后，也就是iVS2超前uo一個小角度φ，則φ為逆變器的功率因數角，如圖3所示。

在工作模式1下，假設VS2無壓降，圖中A，C問電壓為uo的正半周，其電壓平均值等于2Ud，則：

在小容性狀態時cosφ≈1，則Uo≈2．22Ud。

3 實際電路構成原理與設計
圖4示出應用于感應加熱的T型并聯諧振逆變器電路。圖中ED虛線左邊為三相全控整流橋電路，通過改變觸發脈沖的移相角度對Ud的大小
進行調節，從而實現對逆變器輸出功率進行調節的目的。C3為高頻濾波電容，抑制高頻電流在L上引起的高頻電壓波動。

圖4中ED虛線右邊為T型并聯諧振逆變主電路部分。L1為升壓電感；其中VS1，VS2為電路完全相同的基本單元結構，MOSFET通態電阻Rds(on)具有正溫度系數，它為提高整機的電流容量創造了有利條件。由VS1，VS2相同的基本單元結構再進行并聯構成功率開關模塊，以滿足對電流容量的要求。功率開關模塊控制信號由逆變控制電路產生，并經驅動電路在柵、源極之間加入。
Co1，Co2串聯后與Lo構成并聯諧振回路，Co2為升壓電容。因為Uo=2．22Ud，Co1，Co2容量相等，因此uLo=4．44Ud。確定Co1，Co2和Lo的值使其滿足工作頻率和輸出功率的要求。