高壓逆變電源負載阻抗特性分析
工作原理:交流電經(jīng)調(diào)壓器調(diào)壓后,由整流濾波電路整流成直流電,全橋逆變回路將經(jīng)過的直流電壓轉(zhuǎn)換成高頻交流電,再經(jīng)過高頻升壓變壓器和串聯(lián)諧振回路加到負載上,使負載工作,調(diào)節(jié)回路的諧振頻率來調(diào)節(jié)輸出的電流和電壓。本文引用地址:http://2s4d.com/article/181234.htm
2 負載阻抗變化特性的分析和仿真
簡化的逆變電源系統(tǒng)中諧振負載回路如圖2所示,L為變壓器的漏感,C1、C2為諧振電容,Rp為負載電阻。為便于分析,對于圖2我們可以等效為標準的串聯(lián)諧振形式,如圖3所示。
等效轉(zhuǎn)換后,電路中參數(shù)數(shù)值對應(yīng)關(guān)系如下:
對于全橋結(jié)構(gòu)的串聯(lián)諧振逆變器,其輸出電流與負載電阻的對應(yīng)關(guān)系如式(3)所示:
其中Ude為直流母線電壓,R為負載直流電阻,N1、N2分別為變壓器原邊和副邊的匝數(shù)。B為逆變器輸入電壓信號基波分量與輸出電流的相位差。
在串聯(lián)諧振回路中,輸出基波電壓和電流的相位差β南電路的工作頻率f、回路負載阻抗R、諧振電感L和電容C決定,其關(guān)系式為:
實際應(yīng)用中電路工作頻率約為110KHz,Ude和L都為已知量,根據(jù)上面分析的電路工作原理,把式(1)、(2)、(4)式代入式(3)可得輸出電流 10和負載阻抗Rp的函數(shù)式,在Rp取值在100 Ω到10k Ω之間時,我們利用Matlab仿真得Rp與IO的變化曲線如圖4所示。
已知回路的電流,可得負載Rp兩端的輸出電壓UO
由于IO是負載Rp的函數(shù),所以由式(5)可知U0也是Rp的函數(shù),在Rp取值在100 Ω到10k Ω之間時,我們利用Matlab仿真得到如圖5所示的Rp與U0的變化曲線。
由仿真曲線可知,在負載在一定范圍變化時,電流電壓基本成線性變化,以后逐漸趨于平緩,電流電壓特性不再受負載阻抗變化的影響。
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