工程師技術講解：基于單硅后級的電路仿真

電路模型:

仿真波形如下:

對仿真結果總結得到的是：電容在被反向充電達到頂峰后即向充電方向的反向放電，這時可控硅關斷。

圖中電容開始反向放電時假設參數如圖：ik為關閉前的維持電流，im為為電感回路的最大峰值電流，總電流要滿足下面的條件：iO=ik+iL------(1)

其中iL此時有: im=iL---------(2)

有下面條件制約:1/2*C*U2 =1/2*L*i2 --------------(3)

此時 U=E i=Im -------------(4)

(1) 式變形關閉條件: im<:iO-ik --------------------(5)

(3)和(4)式得: im=(√C/L)*E ------------(6)

iO=E/RO -------------------(7)

ik大功率可控硅一般為幾十mA和總電流以及電容最大電流相比可以忽略不計，以利簡化計算不影響結果分析。

上面兩式合并為: (√C/L)*E< E/RO 化簡得:

RO<√L/C ----------------(8)

可見是否關斷與電源電壓無關，只與電感、電容、負載有關 。捕魚理論告訴我們：脈寬同樣功率下最高效脈寬范圍為(1---3)ms，常規選取一般電容最大取5UF最小取2UF，脈寬3ms計算，由下面公式計算: T=2∏√L*C-------(9)

有L大約有(50---125)mh范圍 ;

如果取1ms,電容(2---5)UF，上面公式計算有：L大約(6---14)mh，將條件帶入(8)式計算: 第一種情況RO關閉條件取值范圍:

3ms下(5—2)UF小于 100歐和250歐

1ms下(5--2)UF小于 33歐和80歐

上面是功率足夠,電壓穩定供電前提下不穩定轉換的邊界條件，如果有功率不足造成波形畸變電壓波動時會有一定的出入，考慮到實際情況再減小應該關閉。

電感50mH，電容5UF，負載200歐大于100歐時的情形:

根據經驗，即使L/C保持不變,如果L和C太小是關不斷的。可能是上面的分析都忽略了硅的關斷時間即使電流小于維持電流，還是需要一段時間才能關閉的。如果L和C太小，LC震蕩周期太短，硅關斷延遲不可忽略。