(1)串联谐振逆变器的输入电压恒定,输出电流近似正弦波,输出电压为矩形波,换流是在晶闸管上电流过零以后进行,因而电流总是超前电压-φ角。
并联谐振逆变器的输入电流恒定,输出电压近似正弦波,输出电流为矩形波,换流是在谐振电容器上电压过零以前进行,负载电流也总是越前于电压 -φ角。这就是说,两者都是工作在容性负载状态。
(2)串联谐振逆变器在换流时,晶闸管是自然关断的,关断前其电流己逐渐减少到零,因而关断时间短,损耗小。在换流时,关断的晶闸管受反压的时间较长。
并联谐振逆变器在换流时,晶闸管是在全电流运行中被强迫关断的,电流被迫降至零以后还需加一段反压时间,因而关断时间较长。相比之下,串联谐振逆变器更适宜于在工作频率较高的感应加热装置中使用。
(3)串联谐振逆变器起动较容易,适用于频繁起动工作的场所;而并联谐振逆变器需附加起动电路,起动较为困难,起动时间长。至今仍有人在研究并联谐振逆变器的起动问题。
串联谐振逆变器晶闸管暂时丢失脉冲,会使振荡停止,但不会造成逆变颠覆。而并联谐振逆变器晶闸管偶尔丢失触发脉冲时,仍可文持振荡。
(4)串联谐振逆变器并接大的滤波电容器,当逆变失败时,浪涌电流大,保护困难。但随着保护手段的不断完善以及器件模块本身也有自带保护功能,串联谐振逆变器的保护不再是难题。
并联谐振逆变器串接大电抗器,但在逆变失败时,由于电流受大电抗限制,冲击不大,较易保护。
(5)串联谐振逆变器感应线圈上的电压和补偿电容器上的电压,都为谐振逆变器输出电压的Q倍。当Q值变化时,电压变化比较大,所以对负载的变化适应性差。流过感应线圈上的电流,等于谐振逆变器的输出电流。
并联谐振逆变器的感应线圈和补偿电容器上的电压,都等于逆变器的输出电压,而流过它们的电流,则都是逆变器输出电流的Q倍。逆变器器件关断时,将承受较高的正向电压,器件的电压参数要求较高。
(6)串联谐振逆变器的感应加热线圈与逆变电源(包括补偿电容器)的距离较远时,对输出功率的影响较小。而对并联谐振逆变器来说,感应加热线圈应尽量靠近电源(特别是补偿电容器),否则功率输出和效率都会大幅度降低。
综合比较串、并联谐振逆变器的优缺点,决定对串联谐振式电源进行研究。
3.4.2全桥逆变电路基本工作原理
电压型全桥逆变电路的原理图己给出,它共有4个桥臂,可以看成由两个半桥电路组合而成。把桥臂l和4作为一对,桥臂2和3作为另一对,成对的两个桥臂同时导通,两对交替各导通 。
每个桥臂由一个IGBT和一个反并联二极管组成。在直流侧接有一个足够大的电解电容。负载接在两对桥臀联结点之间。
设四个IGBT有两组的栅极信号在一个周期内各有半周正偏,半周反偏,且二者互补。当负载为感性时,其工作波形如图3.2所示。输出电压 为矩形波,其幅值为Um=Ud,输出电流 波形随负载情况而异。设t2时刻以前T1,T4通态,T2,T3为断态。t2时刻给T1,T4关断信号,给T2,T3开通信号,则T1,T4关断,但由于感性负载中的电流 ,不能立即改变方向,于是VD2,VD3导通续流。当t3时刻 降为零时,VD2,VD3截止,T2,T3开通。 开始反向。同样,在t4时刻给T2,T3关断信号,给Tl,T4开通信号后,T2,T3关断,D1,D4先导通续流,t5时刻T1,T4才开通。
图3.2 全桥电压型逆变电路工作波形
图3.3 电压型全桥谐振逆变器
3.4.3 谐振槽路参数计算
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