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)諧振設備在行業(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)諧振充電電路的動(dòng)態(tài)工作狀態(tài)是由電路的固有頻率 f0 和開(kāi)關(guān)管的工作頻率 fS 之間的關(guān)系決 定的, 根據工作頻率 fS 和固有頻率 f0 的關(guān)系, 可 以決定電路中的諧振電流是連續的還是斷續的。 實(shí)驗中諧振電容為 0. 4 F, 諧振電感為 18 H, 根據公式可算出該電路的固有諧振頻率 f0= 1/ 2π? LC= 59 kHz, 下面根據不同的工作頻率時(shí)的不同 電流波形進(jìn)行說(shuō)明。 當開(kāi)關(guān)元件的工作頻率小于諧振頻率的一半 (fS< f0/ 2) 時(shí), 實(shí)驗中工作頻率為 22. 73kHz, 測 得的電流波形如圖 3:
注: ch2 為串聯(lián)諧振電路中開(kāi)關(guān)管的觸發(fā)脈沖
ch1 為串聯(lián)諧振時(shí)諧振電流波形
圖 2 中, t0 時(shí)刻, 開(kāi)關(guān)管 S1 閉合, 串聯(lián)諧振 電路中的諧振電流 iL ( t) 由零開(kāi)始, 在 t1 時(shí)刻, 諧振電流 iL ( t) 過(guò)零, 此時(shí)快速恢復二極管 D1 導 通, 電流反向并逐漸減小, 最后在 t2 時(shí)刻趨于零 ( 開(kāi)關(guān)管 S1 在這一過(guò)程中停止工作) 。由于 fS< f0/ 2, 所以出現電流斷續現象 ( t2 到 t3 時(shí)刻) 。而從 t3 時(shí)刻開(kāi)始, 又繼續下半個(gè)周期, 開(kāi)關(guān)管 S2 閉合, 電流反向, 到 t4 時(shí)刻整個(gè)周期結束。由圖 3 可知, 由于諧振電流通過(guò)零點(diǎn), 開(kāi)關(guān)管 S1 和 S2 能夠自然 的在零電流時(shí)關(guān)斷, 且開(kāi)關(guān)管 S1 和 S2 還可以在零 電流時(shí)導通。因此, 這種諧振型工作方式對于減小 開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)損耗, 消除強迫關(guān)斷過(guò)程中在開(kāi)關(guān)管 上產(chǎn)生的高反峰電壓, 減小開(kāi)關(guān)管上承受的開(kāi)關(guān)應 力以及提高開(kāi)關(guān)管的工作壽命等, 都具有重要的意 義。 當開(kāi)關(guān)元件的工作頻率大于諧振頻率的一半 ( fS> f0/ 2) 時(shí), 串聯(lián)諧振電路中的諧振電流 iL ( t) 時(shí)連續的, 實(shí)驗中的工作頻率為 36. 23kHz, 測得 的電流波形如圖 4:
注: ch2 為串聯(lián)諧振電路中開(kāi)關(guān)管的觸發(fā)脈沖
ch1 為串聯(lián)諧振時(shí)諧振電流波形
由圖我們可以看出在 fS> f0/ 2 時(shí), 開(kāi)關(guān)管S1 和 S2 都是在零電流下關(guān)斷的, 但不是在零電流狀態(tài) 下開(kāi)通的, 對開(kāi)關(guān)管來(lái)說(shuō)很不利。
當開(kāi)關(guān)元件的工作頻率近似等于諧振頻率的一 半 ( fS= f0/ 2) 時(shí), 實(shí)驗中工作頻率為 29. 76kHz, 測得的電流波形如圖 5:
注: ch2 為串聯(lián)諧振電路中開(kāi)關(guān)管的觸發(fā)脈沖
ch1 為串聯(lián)諧振時(shí)諧振電流波形
從上圖可以看出此狀態(tài)為一種臨界狀態(tài).
由于 LC 串聯(lián)諧振型逆變器作為充電電路 具有恒流源充電效率高的特點(diǎn), 已廣泛應用在激光 電源充電電路中。本文主要對串聯(lián)諧振電路進(jìn)行了 動(dòng)態(tài)分析, 結合實(shí)際測得的波形可以看出: 當電路 工作在 fS< f0/ 2 時(shí), 做到了零流開(kāi)關(guān), 對開(kāi)關(guān)管來(lái) 說(shuō)是最有利的。圖 6 為在開(kāi)關(guān)元件的工作頻率小于 諧振頻率的一半 ( fS< f0/ 2) 時(shí)圖 1 所示的半橋式 串聯(lián)諧振充電電路中充電電容 C3 的放電、充電時(shí) 的取樣波形。
可以看出, 串聯(lián)諧振式充電電路的充電波形呈 線(xiàn)性, 這樣可以達到較高的充電效率。