詳解高頻脈寬調制技術在逆變器中的實例應用

濾波電感的取值直接影響ZVS實現的范圍，也影響到電路的效率。考慮到輸出電壓半個周期內電路可以等效為一Buck變換器，由此得濾波電感的最大值需滿足

電感值大，電感電流瞬時值變化范圍小，ZVS實現的范圍減小，也就是說在較大負載情況下，在半波電感電流峰值附近上管難以實現ZVS開通，從而仍然有較大的開通損耗;電感取值減小，其電流瞬時值脈動變大，則ZVS實現的范圍加大，開通損耗可以減小，但此時由于整個輸出周期內電感上的瞬時電流的高頻脈動很大，因而磁芯的磁滯及渦流損耗增加。所以，電感的取值、ZVS實現的范圍及電路的效率之間需根據具體情況適當折衷。

在實際應用中須做以下說明：

1)如考慮逆變器負載功率因數較大的情況，則uo，iL在整個周期大部分時間內為同向，即有tdead2>tdead1成立。為充分保證上管軟開關的實現，則可以考慮在下管驅動附加加速關斷措施，如采用電阻二極管網絡，以適當增加下管關斷到上管開通之間的死區時間。

2)由上述可知，由于要保證ZVS的實現，則濾波電感上必然存在較大的電流脈動，因而電感的磁芯損耗比較大，實際應用須選用電阻率高、高頻損耗小的磁芯材料。

3)同理，由于ZVS實現的范圍與電感磁芯損耗的矛盾，在負載范圍較大的情況下，很難折衷得到較好的效果，因此該方式只適用于較小功率的應用場合，而應用于較大功率場合時，則可以考慮用相同功率的模塊并聯。

實驗波形和結語

圖4是上下功率管在實現ZVS時的驅動電壓與相應漏源電壓波形。由圖4可以看出，上下管均很好地實現了零電壓開關。

圖4 逆變器功率管驅動(上曲線)與漏源電壓(下曲線)

圖5是空載輸出電壓與電感電流。圖6是阻性滿載輸出電壓及電感電流。空載時由于電感上的電流在半個周期內均可以過零，因而此時功率管可以較好地實現軟開關;而滿載時電感電流瞬時值過零的范圍明顯減少，此時上很難實現軟開通。要進一步確定電感取值與負載、ZVS實現的范圍以及電路效率之間的關系除了理論分析外，也還需要進行大量的實驗。圖7為逆變器的效率曲線，阻性滿載的輸出效率約為92%。

圖5 空載輸出電壓與電感電流