高频脉宽调制技术在逆变器中的应用
图3 ZVS方式主要波形
1)模式A[t0,t1] S1和S4导通,电路为+1态输出模式,滤波电感电流线性增加,直到t1时刻S1关断为止。电感电流:
iL(t)=(1)
2)模式A1[t1,t2] 在t1时刻,S1关断,电感电流从S1中转移到C1和C3支路,给C1充电,同时C3放电。由于C1、C3的存在,S1为零电压关断。在此很短的时间内,可以认为电感电流近似不变,为一恒流源,则C1两端电压线性上升,C3两端电压线性下降。t2时刻,C3电压下降到零,S3的体二极管D3自然导通,结束电路模式A1。
I1=iL(t1)(2)
uc1(t)=t2(3)
uc3(t)=Ud-t(4)
3)模式B[t2,t3] D3导通后,开通S3,所以S3为零电压开通。电流由D3向S3转移,此时S3工作于同步整流状态,电流基本上由S3流过,电路处于零态续流状态,电感电流线性减小,直到t3时刻,减小到零。此期间要保证S3实现ZVS,则S1关断和S3开通之间需要死区时间tdead1。
iL(t)=I1-t(5)
tdead1>(6)
4)模式B1[t3,t4] 此时加在滤波电感Lf上的电压为-Uo,则其电流开始由零向负向增加,电路处于零态储能状态,S3中的电流也相应由零正向增加,到t4时刻S3关断,结束该模式。电感电流:
iL(t)=-t(7)
5)模式C[t4,t5] 与模式A1近似,S3关断,C3充电,C1放电,同理S3为零电压关断。
-I0=iL(t4)(8)
uc3(t)=t(9)
uc1(t)=Ud-t(10)
t5时刻,C1的电压降到零,其体二极管D1自然导通,进入下一电路模式。
6)模式C1[t5,t6] D1导通后,开通S1,则S1为零电压开通。电流由D1向S1转移,S1工作于同步整流状态,电路处于+1态回馈模式,电感电流负向减小,直到零,之后输入电压正向输出给电感储能,回到初始模式A,开始下一开关周期。此期间电感电流:
iL(t)=-I0+(11)
同理,要保证S1零电压开通,则S3关断和S1开通之间需要死区时间tdead2,类似式(6),有
tdead2>(12)
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