一种串联谐振逆变器控制方法的探讨

准方波电压vAB，近似正弦波的负载电流io。当工作在谐振点之上，可获得ZVS，槽路电流以一定的相位α落后于槽路电压，如图2所示。相位滞后可表示为

α=arg(Zin)=arctan （1）

式中：Zin为输入阻抗。

在槽路电压为正，槽路电流为负的时刻，相差β是决定ZVS实现的基本要素。获得ZVS的βmin的数学表达式可以从以下电量分析中得到：槽路电流必须足够大，能使储存在S3的能量qcoss释放，且在β范围内提供给S4能量，应当注意qcoss也是Vin储存在输出电容Coss中的能量。根据这些电量之间的联系，βmin可由式（2）得到[3]。

βmin=arccos（2）

式中：Ip为负载峰值电流。

所以实现ZVS所需的频率是一个输出电容电量与满载电流之间的函数；可获得在失去ZVS状态前所允许的最大相移，如式（3）所示。

φmax=2(α－βmin)（3）

图4给出了针对不同负载值关于频率标么值ωn的几条φmax曲线。

图4 不同负载下φmax与ωn的关系曲线

该曲线展示了假如使用理想开关器件Coss=0，即βmin=0时，对ZVS来讲所允许的最大相移。但对实际应用来讲，βmin大于零，φmax小于理想状况。通过计算传送给等效阻抗的功率可以得到输出功率的表达式为

Pout=Req（4）

标称输出频率表达式为

Pn=Pout（5）

式（4）与式（5）联立得

Pn=Qcos2αcos2（6）