一种新型感应加热电源双机并联拓扑的研究

因并联逆变器挂在同一个电压母线上,所以v1,v2的幅值差别很小,对环流的影响可不计。假定驱动信号延时,逆变桥1输出电压v1比逆变桥2输出电压v2超前α角度,由式(10)及式(11)可看出,I11和I12之间将有环流分量IDIFF存在,IDIFF在v1和v2之间流动却并不流向被加热工件,IDIFF=(v1-v2）/2zL1,由于电压型逆变器的等效内阻抗很小,因此,若不加电感L11的话,环流将很大。特别是在高频时,微小的驱动信号延迟都将出现很大的延迟角α,考虑电压型逆变器工作在容性状态下时,很容易损坏功率器件。因而在上述模块并联驱动信号不一致的情况下,需要考虑驱动的不同步是否会导致某个模块工作在容性状态下,由式(10)及式(11)可得

zL1是纯感抗,由单机分析可知,在谐振点时zp是容性阻抗,显然有φ1=arctan（v1/I11）=φ+α1 （14）

α1及α2随α的变化曲线如图5所式,可见在α较小时α1及α1随α呈线形变化特性,因而由式(14)及式(15)看出α的增加将使得,v1和I11之间的相位差变大,即充分保证了逆变桥1开关的ZVS。相反v2和I12之间相位差变小,使得逆变桥2的ZVS条件恶化。即当α增大到一定数值,滞后的逆变桥将不能保证ZVS。所以,在设计参数时要注意选择一定的开关角度,即满足

在α=30°时,由图6看出(Q／k)>4时φ-α2将小于O,逆变桥2失去ZVS的条什。图5中α-α1-α2很小,即I11和I12几乎同相,且由式(5)可得电容上电压vc比逆变输出电压大很多,且滞后90°,因此可得

即I11和I12的幅度差别很小,这些对逆变桥的并联非常有利。

3 仿真及实验结果
在PSPICE中做了仿真分析,参数设计为：f=220kHz,L11=L12=2L1=51.8μH,L2=4.3H。C=0.185μF,R=0.18Ω,延时角α=30°。由图7可以看出,I11和I12几乎同相(图中I11和I12均放大了10倍),且幅值差别很小,滞后桥INV2作在感性状态。