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    串联谐振脉冲调制办法大全

     公布工夫:2022-11-22 点击量:153
      调幅控制办法是经过调治直流电压源输入(逆变器输出)电压Ud(可以用移相调压电路,也可以用斩波调压电路加电感和电容构成的滤波电路,来完成调治输入功率的目标。即逆变器的输入功率经过输出电压调治,由锁相环(PLL)完成电流和电压之间的相位控制,以包管较大的功率因数输入。
     
      脉冲密度调制办法便是经过控制脉冲密度,实践上便是控制向负载奉送能量的工夫来控制输入功率。其控制原理,这种控制办法的根本思绪是:假定统共有N个调功单元,在此中M个调功单元里逆变器向负载输入功率;而剩下的N-M个单元内逆变器中止事情,负载能量以天然振荡情势渐渐衰减。输入的脉冲密度为M/N,如许输入功率就跟脉冲密度联系起来了。因而经过改动脉冲密度就可改动输入功率。
     
      脉冲密度调制办法的次要好处是:输入频率根本稳定,开关消耗绝对较小,易于完成数字化控制,比力合适于开环事情场所。
     
      脉冲频率调制办法是经过改动逆变器的事情频率,从而改动负载输入阻抗以到达调治输入功率的目标。
     
      负载的阻抗随着逆变器的事情频率(f)的变革而变革。关于一个恒定的输入电压,当事情频率与负载谐振频率偏向越大时,输入阻抗就越高,因而输入功率就越小,反之亦然。
     
      脉冲频率调制办法的次要缺陷是事情频率在功率调治历程中不停变革,招致集肤深度也随之而改动,在某些使用场所如外表淬火等,集肤深度的变革对热处置结果会发生较大的影响,这在要求严厉的使用场所中是不容许的。但由于脉冲频率调制办法完成起来十分复杂,故在以下状况中可以思索利用它:
     
      1)假如负载对事情频率范畴没有严厉限定,这时频率必需跟踪,但相位差可以存在而不处于谐振事情形态。
     
      2)假如负载的Q值较高,大概功率调治范畴不是很大,则较小的频率偏向就可以到达调功的要求。
     
      脉冲密度调制办法的次要缺陷是:逆变器输入功率的频率不完全即是负载的天然谐振频率,在必要功率闭环的场所中,事情波动性较差。由于每次从天然衰减振荡形态规复到输入功率形态时要重新锁定事情频率,这时体系大概会失控。因而在功率闭环大概温度闭环的场所,事情的波动性欠好。其另一个缺陷便是功率调治特征不睬想,呈有级调功方法。
     

    串联谐振

     

      谐振脉冲宽度调制(PWM)办法:
     
      谐振脉冲宽度调制是经过改动两对开关管的驱动信号之间的相位差来改动输入电压值以到达调治功率的目标。即在控制电路中使原来同相的两个桥臂开关(S1,S2)、(S3,S4)的驱动信号之间错开一个相位角,使得输入的正负瓜代电压之间拔出一个零电压值,如许只需改动相位角就可以改动输入电压的无效值,终极到达调治输入功率的目标。
     
      这种控制办法的好处是电源一直事情在谐振形态,功率因数高。但存在反并联二极管的反向规复题目、小负载题目、软开关完成题目。
     
      脉冲加频率调制办法:
     
      针对上述控制办法的优缺陷,一些复合型控制办法的研讨日益惹起器重,脉宽加频率调制办法便是一种较好的控制办法。在一样平常的逆变器中,常用的移相PWM办法的事情频率是牢固的,不需思索负载在差别事情频率下的特征。而在串联谐振感到加热电源中利用移相PWM办法时,则要求其事情频率必需一直跟踪负载的谐振频率,通常使某一桥臂的驱动脉冲信号与输入电流的相位坚持分歧,而别的一个桥臂的驱动脉冲信号与输入电流的相位则可以调治。图4和图5中,S1和S4驱动信号互补,S2和S3驱动脉冲信号互补,S1驱动信号相位与负载电流的相位坚持相反,而S3的驱动脉冲与S1的驱动脉冲信号之间的相位差β在0~180范畴内可调,调治β就可以调治输入电压的占空比,即调治输入功率。
     
      依据输入电压和输入电流的差别相位干系,有2种PWM调治方法:升频式PWM和降频式PWM。
     
      升频式:
     
      为包管滞后臂(S1,S4)触发信号前沿同电流信号同相,角频率须依据移相角β的巨细改动。即在经过调治移相角β调治功率的同时改动频率f。在β调治历程中,在增大输入脉冲宽度的同时,将惹起输入电压绝对于输入电流的相位不停减小并滞后于输入电流,这阐明输入频率也在不停降低,因而称这种调制方法为升频式PWM。这时S1、S4管各导通180,曾经完成ZCS。超前臂S2,S3在大电流下守旧,D2,D3在大电流下关断因此有反向恢服。经过在S2、S3臂上串联电感也可完成ZCS。,这种办法实用于有关断尾部电流、关断消耗占主导的双极型器件,如IGBT,SIT,MCT等。同时应留意电路结构减小散布电感,以减小二极管反向规复带来的电压尖峰。
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