雙開關T型并聯諧振逆變器拓撲結構研究
4 實驗結果
根據圖4制作一臺輸出功率為50 kW的高頻感應加熱電源樣機,應用于軸類表面淬火。采用DSE160-06A快恢復二極管和IXTQ22N50P功率場效應管構成開關模塊的基本單元。由于IXTQ22N50P的耐壓為500 V,漏極電流為22 A,故逆變器輸入直流電壓最大為125 V。為達到50 kW的功率輸出能力,并留出裕量,則需要十個開關模塊的基本單元再并聯構成功率開關模塊。
L=7μH,Co1=Co2=2.6μF,Lo≈0.21μH,諧振頻率,即逆變器的工作頻率約為308 kHz。本文引用地址:http://www.104case.com/article/175887.htm
分別在50 V,100 V輸入直流電壓條件下對逆變器的uo和開關模塊的端電壓進行了測量,實驗結果如圖5所示,uo有效值與Ud關系與Uo≈
2.22Ud一致,見圖5b。開關模塊的端電壓是uo峰峰值Uop-p的1/2,見圖5a,c。逆變器工作頻率在308 kHz左右時其uo的波形理想見圖5b。
5 結論
實驗和實際測量得到的數據及波形關系與理論分析完全一致,證明了雙開關T型并聯諧振逆變器拓撲結構的正確性和實用性。由于實現了ZVS,其開關損耗小,適用于高頻情況下,且逆變器的功率因數及效率高。由于逆變器的交流輸出電壓為直流輸入電壓的2.22倍,與H橋逆變器相比,在相同的直流輸入電壓下其輸出交流電壓是H橋逆變器的2倍;在相同負載條件下其輸出功率是H橋逆變器的4倍;所用開關元件的數量是H橋逆變器的1/2。與單管E類串聯諧振逆變器相比,其逆變器的ZVS工作狀態幾乎不受負載影響,工作狀態穩定,易控制。
雙開關T型并聯諧振逆變器由于具備電路簡單,開關元件少,工作頻率高,輸出功率大,效率高,性能優越,適應負載范圍大,易控制等特點,故具有很大的使用價值和廣闊的應用、發展前景。
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