頻率跟蹤在大功率串聯諧振全橋逆變產品中的重要性

　　調功控制方式選擇與頻率跟蹤

　　上述各種調功控制方式都有各自的優缺點，因此一些復合型控制方法的研究日益引起重視，脈寬加頻率調制方法就是一種較好的控制方法。

　　一般的全橋逆變器中，常用的移相PWM方法的工作頻率是固定的，不需考慮負載在不同工作頻率下的特性。而在串聯諧振感應加熱電源中使用移相PWM方法時，則要求其工作頻率必須的始終跟蹤負載的諧振頻率，通常使某一橋臂的驅動脈沖信號與輸出電流的相位保持一致，而另外一個橋臂的驅動脈沖信號與輸出電流的相位則可以調節。S1和S4驅動信號互補，S2和S3驅動脈沖信號互補，S1驅動信號相位與負載電流的相位保持相同，而S3的驅動俯沖與S1的驅動脈沖信號之間的相位差β在0゜~180゜范圍內可調，調節β就可以調節輸出電壓的占空比，即調節輸出功率。根據輸出電壓和輸出電流的不同相位關系，有2種PWM調節方式：升頻式PWM和降頻式PWM。

　　由于本論文重點在于頻率跟蹤，所以在這里就不對升頻式PWM和降頻式PWM作進一步分析。移相PWM控制方式要求工作頻率始終跟蹤負載諧振頻率，這是本論文重點研究課題。　　全橋逆變器中頻率跟蹤的任務

　　結合全橋逆變器實際工作情況及移相PWM控制方式的要求，頻率跟蹤在全橋逆變器中的主要任務如圖：

頻率跟蹤電路基本框圖

　　此電路采集負載電流信號，并生成與之同頻同相的方波信號用于作相位比較，最終使負載電流頻率與控制信號頻率一致并處于準諧振狀態提高效率。用移相電路對生成的與負載電流信號同頻的控制信號進行移相，得到另一個控制信號，實現移相控制功。對這兩路信號分別取反即可得到與其反相的另兩路控制信號。最終得到滿足全橋逆變稱相PWM控制的四路控制信號。圖2-4中，還加入了對線路延時補償的補償電路。

　　鎖相技術與頻率跟蹤

　　鎖相的基本概念是相位同步的自動控制，簡單來說能夠完成兩個電信號相位同步的自動控制閉環系統也叫做鎖相環，工程上簡稱PLL（Phase Locked Loop）。鎖相環的主要任務：是保證本機的振蕩器產生的頻率和相位與接收來的基準信號頻率和相位完全相同，稱為同步。我們可以通過鎖相環對電磁爐工作負載電流頻率進行跟蹤鎖定并將其與控制信號同步，使系統工作在設定的頻率上，從而得到相應固定的輸出功率。

　　鎖相技術是實現頻率跟蹤的重要手段之一。

　　小結

　　本文主要分析了大功率全橋逆變器的各種調功方式，闡述各種方式的優缺點，并得出較好的控制方式--移相PWM控制。提出頻率跟蹤對于移相PWM控制的重要性。確定頻率跟蹤電路的工作要求及實現思路。