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软开关变频器的控制电路功能及控制原理
软开关变频器的控制电路功能及控制原理 2012年08月24日 来源： 软开关技术变频器控制器具有如下功能： (1)软开关技术变频器具有完成变频器的所有功能，故对于三相逆变桥中6个开关功率器件的控制(包含了传统硬开关技术变频器的所有功能的控制)，采用传统的硬开关技术变频器中的微处理器(DSP)构成。 (2)变频器谐振网络中辅助开关的控制逻辑的实现，可考虑两种方案：第一，由逻辑器件工C构成一个专用的控制板；第二，在传统的硬开关技术变频器控制板中，增加相应的硬件电路(主要是用来控制三个辅助开关的PWM接IA)，并在软件设计中完成相应的逻辑。 无论哪5种方案，辅助开关控制器都应具有以下的逻辑功能： (1)辅助开关的提前开通功能。所谓辅助开关的提前开通是指辅助开关要提前于相应的主开功率器件关断之前开通，具体这样解释，当需要给某个主开关创造零电压开通条件时，因为该主开关的开通信号要比它对应的桥臂上的另一个主开关的关断信号延迟一个死区时间，所以，辅助开关要在另一个主开关的关断信号到来之前开通，以便使得母线电压能够加在谐振电感的两端，给谐振电感上预置能量，当要关断的主开关关断之后，要开通的主开关没有开通之前的这段时间(死区时间)内，电感和并接在主开关功率器件上的电容进行谐振。 (2)上面已经指山，一旦谐振电感和电容确定之后，对应于逆变桥三相桥臂的每组两个辅助开关的开通时间是固定的。所以，辅助开关控制器还要完成辅助开关在开通后的一定时间内再关断功能。 图1给山了用工C电路实现辅助开关控制的逻辑实现图。 (3)谐振环节辅助开关的控制原理 图2是零电压谐振变换电路原理图。在每次S1导通前，首先辅助开关管S2导通，使谐振电路起振。Sl两端电压谐振为O后，开通Sl。Sl导通后，迅速关断S2，使谐振停止。此时，电蹄以常规PWM方式运行。同样，我们可以利用谐振再次关断Sl，CR和LL使得主开关管可以实现零关断。Sl、S2的配合控制，从而完成一次主开关的谐振零电压切换(ZVS)过程。 该电路实现了主开关管的零压导通，且保持恒频率运行。在较宽的输入电压和负载电流范围内，可以满足ZVS条件二极管零电流关断。 从谐振零电压过渡过程的分析可以知道，要实现该电路止确的ZVS过程： (1)辅助开关的开通与关断，应该与主功率器件的ZVS顺序相配合； (2)谐振电感中能量予储存能量的大小应该满足谐振和电容的充放电要求。 由此得出辅助电路控制有两种可能的实现方案：一种方案是固定时间控制，其原理是，在每个逆变桥开关状态发生改变之前，用一个固定的时间来为谐振电感储存能量；另外一种方案是变时间控制，其基本原理是，使谐振电感的储存能量时间随负载电流的改变而改变。 固定时间控制最大的优点是控制过程简单，易于实现，但是，它会由于增加不必要的谐振峰值电流，延长辅助开关的导通时间，从而降低逆变器的效率。而变时间控制虽然克服了上述缺点，但需要检测相电流的值，控制过程较为复杂，且增加了硬件的成本。
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