串联谐振变换器原理

谐振技术来源：鼎升电力发布时间：2016-06-30 00:00:00 阅读量：1087 次

鼎升电力是专业串联谐振生产厂家，串联谐振技术荣获多项国家技术专利，经各省级计量技术研究院等机构认证，10年服务829家电力单位和相关机构客户。

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正文如下：串联谐振变换器原理

串联谐振变换器是在脉宽调制型功率变换器电路的开关元件上加一谐振电路 , 使得变换器中开关元件的切换动作在零电压或零电流条件下进行,从而有效地解决了开关强度、开关损耗以及电磁干扰等问题 , 那么串联谐振变换器是如何工作的呢？鼎升电力工程师今天就利用自身的实战经验来详细说明串联谐振变换器原理。

振变换器工作原理(在一个开关周期sT中 , 该变换器有4种工作模态,即电感充电阶段、谐振阶段、电容充电阶段和自然续流阶段 (见图2)

图1 Boost式零电流开关准谐振变换器电路拓扑图

图2准谐振变换器的4个子拓扑

在分析之前, 作如下假设 : 所有开关管和二极管均为理想器件,滤波电感 Lf、谐振电感Lr、滤波电容C ; 和谐振电容C,为理想元件 ; L ; 和 C ; 足够大 , 在一个开关周期内电感电流了 ; 和输出电压 U 。可视为恒值 , 且 Lf 小于L入。

( l ) 工作模态 l ( 电感充电阶段 [ r。 , t , 」) . 在 r。时刻之前 , 开关管Q关断 ,二极管D导通 . t。时刻,开关管 Q导通 , 流过谐振电感Lr的电流人 . r呈线性上升 , 此时Q零电流导通 . 其状态方程为

在tL时刻,气上升到I: ,D关断.开关模态1所持续的时间周期为

( 2 )工作模态2( 谐振阶段〔r l , t 2 〕) . 从 r 、时刻起, Lr和C ,开始谐振工作.几时刻 ,谐振到零 ,开关管Q零电流关断 . 其状态方程为

谐振电感电流和谐振电容电压的初始条件分别为人 r ( r , ) = I : , U e , r ( t l ) = U o . 开关模态 2 所持续的时间周期为T2=Ø/w.其中 w为谐振角频率 , Zr为特性阻抗

3 ) 工作模态3 ( 电容充电阶段〔t Z , r 3 〕) . 在 t Z时刻 ,,L, 谐振到零 , Q 关断 , 谐振结束 , 电容电压线性上升 . 状态方程为

电路初始条件为U.cr(几)= oUcos0.开关模态3所持续的时间周期为

( 4 )工作模态4(自然续流阶段比 , t4」) . 在气时刻Uc ,r上升到oU,续流二极管D导通 , 此状态保持下一个驱动脉冲到来.状态方程为

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