華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠(chǎng)家，本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振在行業(yè)內都廣受好評，以打造最具權威的“串聯(lián)諧振“高壓設備供應商而努力。

串聯(lián)諧振的定義和條件   在電阻、電感、電容串聯(lián)電路中，當電路端電壓和電流同相時(shí)，電路呈電阻性，電路的這種狀態(tài)叫做串聯(lián)諧振。  

可以先做一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗，如圖所示，將：三個(gè)元件R、L和C與一個(gè)小燈泡串聯(lián)，接在頻率可調的正弦交流電源上，并保持電源電壓不變。 

  實(shí)驗時(shí)，將電源頻率逐漸由小調大，發(fā)現小燈泡也慢慢由 暗變亮。當達到某一頻率時(shí)，小燈泡最亮，當頻率繼續增加時(shí)， 又會(huì )發(fā)現小燈泡又慢慢由亮變暗。小燈泡亮度隨頻率改變而變 化，意味著(zhù)電路中的電流隨頻率而變化。怎么解釋這個(gè)現象呢? 

  在電路兩端加上正弦電壓U，根據歐姆定律有

  式中

  串聯(lián)諧振的特點(diǎn) 

  （1）因為串聯(lián)諧振時(shí)，Xl=Xc，故諧振時(shí)電路阻抗為

  （2）串聯(lián)諧振時(shí)，阻抗最小，在電壓U一定時(shí)，電流最大，其值為

由于電路呈純電阻，故電流與電源電壓同相，

  （3）電阻兩端電壓等于總電壓。電感和電容的電壓相等，其大小為總電壓的Q倍， 即

  即

  式中Q為串聯(lián)諧振電路的晶質(zhì)因數，其值為

  諧振電路的選擇性 

  由于串聯(lián)諧振電路具有“選頻”的本領(lǐng)。如果一個(gè)諧振電路，能夠比較有效地從鄰近的不伺頻率中選擇出所需要的頻率，而相鄰的不需要的頻率，對它產(chǎn)生的干擾影響很小，我們就說(shuō)這個(gè)諧振電路的選擇性好，也就是說(shuō)它具有較強的選擇信號的能力。

  串聯(lián)諧振逆變器也稱(chēng)電壓型逆變器，其原理圖如圖2.2所示。串聯(lián)諧振型逆變器的輸出電壓為近似方波，由于電路工作在諧振頻率附近，使振蕩電路對于基波具有最小阻抗，所以負載電流近似正弦波同時(shí)，為避免逆變器上、下橋臂間的直通，換流必須遵循先關(guān)斷后導通的原則，在關(guān)斷與導通間必須留有足夠的死區時(shí)間。

 圖2.2 串聯(lián)逆變器結構

  （a）容性負載                        （b）感性負載

圖 2.3負載輸出波形

    當串聯(lián)諧振逆變器在低端失諧時(shí)(容性負載)，它的波形見(jiàn)圖2.3(a)。由圖可見(jiàn)，工作在容性負載狀態(tài)時(shí)，輸出電流的相位超前于電壓相位，因此在負載電壓仍為正時(shí)，電流先過(guò)零，上、下橋臂間的換流則從上(下)橋臂的二極管換至下(上)橋臂的MOSFET。由于MOSFET寄生的反并聯(lián)二極管具有慢的反向恢復特性，使得在換流時(shí)會(huì )產(chǎn)生較大的反向恢復電流，而使器件產(chǎn)生較大的開(kāi)關(guān)損耗，而且在二極管反向恢復電流迅速下降至零時(shí)，會(huì )在與MOSFET串聯(lián)的寄生電感中產(chǎn)生大的感生電勢，而使MOSFET受到很高電壓尖峰的沖擊當串聯(lián)諧振型逆變器在高端失諧狀態(tài)時(shí)(感性負載)，它的工作波形見(jiàn)圖2.3(b)。由圖可見(jiàn)，工作在感性負載狀態(tài)時(shí)，輸出電流的相位滯后于電壓相位，其換流過(guò)程是這樣進(jìn)行的，當上(下)橋臂的MOSFET關(guān)斷后，負載電流換至下（上）橋臂的反并聯(lián)的二極管中，在滯后一個(gè)死區時(shí)間后，下(上)橋臂的MOSFET加上開(kāi)通脈沖等待電流自然過(guò)零后從二極管換至同橋臂的MOSFET.由與MOSFET中的電流是從零開(kāi)始上升的，因而基本實(shí)現了零電流開(kāi)通，其開(kāi)關(guān)損耗很小。另一方面，MOSFET關(guān)斷時(shí)電流尚末過(guò)零，此時(shí)仍存在一定的關(guān)斷損耗，但是由于MOSFET關(guān)斷時(shí)間很短，預留的死區不長(cháng)，并且因死區而必須的功率因數角并不大，所以適當地控制逆變器的工作頻率，使之略高于負載電路的諧振頻率，就可以使上(下)橋臂的MOSFET向下(上)橋臂的反并聯(lián)的二極管換流其瞬間電流也是很小的，即MOSFET關(guān)斷和反并聯(lián)二極管開(kāi)通是在小電流下發(fā)生的，這樣也限制了器件的關(guān)斷損耗。上述分析可知，串聯(lián)諧振型逆變器在適當的工作方式下，開(kāi)關(guān)損耗很小因而，可以工作在較高的工作頻率下這也是串聯(lián)諧振型逆變器在半導體高頻感應加熱電源中受到更多重視的主要原因之一。

電路的功率調節原理

  電源工作在開(kāi)關(guān)頻率大于諧振頻率狀態(tài)，負載呈感性，負載電流滯后于輸出電壓r角。所以在高頻條件下輸出功率表達式為：

  式中的0. 9是因為矩形波所乘的波形率。從式中可以看出當輸入電壓一定時(shí)，可以通過(guò)調節輸出電流滯后輸出電壓的滯后角r來(lái)調節輸出功率。而滯后角r是由諧振參數和開(kāi)關(guān)管工作頻率共同決定的。

  從上式可以看出當系統工作在諧振頻率時(shí)=1，即r為0度，系統輸出的功率最大。當開(kāi)關(guān)頻率提高時(shí)，滯后角r同時(shí)開(kāi)始增大，輸出功率開(kāi)始下降，從而完成功率調節。

系統原理結構