广义软开关串并联补偿在线UPS

作者：时间：2011-02-20 来源：网络

加入技术交流群
- 扫码加入
  和技术大咖面对面交流
  海量资料库查询

图 3 C_s1、C_s2充电与放电过程等效电路与波形

当ω t=π时，u_cs1=0，i_z=0

当R=2时，u_cs1=(1＋δ′t)e^－δ′t

由于δ′=很大，C_s1较小，故u_cs1按非谐振规律很快下降到零。

当R>2，L_FZ≈0时，τ=2RC_s1，当t=τ时，u_cs1=0.368U_d/2，当t=2τ时，u_cs1=0.135U_d/2，当t=3τ时，u_cs1=0.050U_d/2，由于C_s1很小，所以u_cs1下降速度很快。

7.2 单相半桥逆变器广义软开关的工作过程

单相半桥逆变器无损关断缓冲电路的工作过程如图2(a)、(b)所示。在t0时，S₁饱和导通，u_cs1=u_cs2已充电到U_d。当S₁关断时，通过S₁的电流i_s逐渐下降，S₁两端的电压u_s=U_d－u_cs1。C_s1、D_s3、C_s2、D_s1支路通过直流电源与S₁并联，相当于在S₁上并联了一个已充电到u_cs1=u_cs2=U_d的缓冲电容C_s=C_s1＋C_s2，此时D_s2反偏置，L_s1中电流i_L=0，C_s1和C_s2通过L_F、z_L和C_d2放电，u_cs1=u_cs2逐渐下降到零，S₁上的电压u_s=U_d－u_cs1逐渐上升到U_d。假定逆变器按单极性工作，在S₁再一次开通之前由于L_F与z_L中电感的作用，与S₂并联的二极管D₂续流，i_D2=i_Z_L。当S₁开通时，i_s逐渐上升，负载电流I_Z_L=i_s＋i_DZ，S₁上电压受D₂导通的牵制，仍保持U_d不变。当i_s上升到i_s=I_Z_L时，i_D2=0，D₂反偏置，S₁进入饱和导通状态，S₁上电压u_s迅速下降到零，相当于一个跃变电压U_d突然加到C_s1、L_s1、D_s2、C_s2支路上，D_s2导通，C_s1、C_s2充电。半个谐振周期后，C_s1、C_s2上电压u_cs1=u_cs2=U_d，i_L=0，D_s2反偏置。

从以上说明可知，S₁工作在零电压关断状态，C_s1、C_s2上存储的能量，通过放电转送到负载或反馈回电源，故是无损关断缓冲电路。

电路中的L_F，既是输出滤波电感，也是主开关S₁、S₂的开通缓冲电感，它可以使S₁、S₂零电流开通，存储在L_F中的能量同样也转送到了负载或反馈回电源，故是一种无损开通缓冲电路。

7.3 单相全桥与三相半桥逆变器的广义软开关

上述开关无损缓冲电路，也可以应用于单相全桥与三相半桥逆变器，如图4和图5所示。由图4和图5可知，它们都是由单相半桥逆变器组成的，图中C_d1和C_d2为共同直流分压电容，故工作原理与缓冲电容的充放电方式与半桥逆变器相同。这里必须指出的是，对于图4所示单相全桥逆变器，当采用图6(a)所示单极性SPWM脉冲控制时，直流分压电容C_d1和C_d2可以不用。例如主开关S₁和S₄在输出正半周，按图6(a)所示单极SPWM脉冲波形工作时，缓冲电容的充、放电路径如图4中点划线和虚线所示。逆变器的SPWM控制电路如图6(b)、(c)所示，其中图6(b)用于单相全桥逆变器，图6(c)用于三相半桥逆变器。