一款高频输出不对称半桥逆变器的诞生

为了验证本方案的可行性，对此逆变器进行了仿真验证。仿真数据如下：输入电压Vin=510V，输出电压Vo=500V，输出电压频率为 118kHz；Ls=88μH；Cs=20nF；Ls=20μH；Cp=70nF；开关频率fs=118kHz；变压器初次级变比。

图8为阻性负载下的输出电压vo和谐振滤波器串联支路的电流is波形。图9为阻性负载情况下的Q1的驱动电压波形vGS及其DS端的电压vDS波形，在驱动电压vGS变为正时，MOS管的vDS已经为零，此时开关管的开通是零电压开通。而当开关管关断时，其结电容限制了vDS的上升速率，因此开关管近似零电压关断，由此说明了开关管实现了ZVS。图10为阻性负载情况下的Q2的驱动电压波形vGS及其DS端的电压vDS波形。图11为输出电压 THD分布图。

图8 输出电压vo、滤波器串联支路的电流is波形

图9的驱动电压波形vGS和vDS波形

图10的驱动电压波形vGS和vDS波形

图11 输出电压THD分布图

结论

本文研究了不对称半桥软开关高频输出逆变器，详细分析了不对称半桥逆变器的工作原理，软开关实现条件和谐振滤波器的设计。实验表明，此方案能够输出 THD小于3%的高频交流正弦波，在典型负载为阻性时，从空载到满载范围内实现零电压开关，效率高，适用于小中功率高频交流电输出场合。