电磁炉主谐振电路研究与功率控制
L*(di/dt)+iLR*+uc=0
Cr(duc/dt)=iL (3)
由初始条件iL(t1)=Im,uc(t1)=-Udc,
解微分方程组式(3)并代入初始条件,可得下列结果:
IGBT上的电压
式中:δ=R*/2L*为衰减系数;
φ是由电路的初始状态和电路参数决定的初相角;
β是仅由电路参数决定的iL滞后于uc的相位角。
由上面的结果可以看到,当IGBT关断之后,uc和iL呈现衰减的正弦振荡,uce是Udc与uc的叠加,它呈现以Udc为轴心的衰减正弦振荡,其第一个正峰值是加在IGBT上的最高电压。首先是L*释放能量,Cr吸收能量,iL正向流动,部分能量消耗在R*上。在t1a时刻,ω(t-t1a)=?+β,iL=0,L*的能量释放完毕,uc达到最大值Ucm,于是,IGBT上的电压也达到最大值uce=Ucm+Udc。这时Cr开始放电,L*吸收能量,当ω(t-t1)=φ时,uc=0,Cr的能量释放完毕,L*又开始释放能量,一部分消耗在R*上,一部分向Cr充电,使uc反向上升,如图4所示。
然后,Cr开始释放能量,使iL反向流动,一部分消耗在R*上,一部分转变成磁场能。在uc接近0之前,ω(t-t1)=φ+2β之时,iL达到负的最大值。当ω(t-t1)=π+φ时,uc=0,Cr的能量释放完毕,转由L*释放能量,使iL继续反向流动,一部分消耗在R*上,一部分向Cr反向充电。由于Cr左端的电位被电源箝位于Udc,故右端电位不断下降。当ω(t-t1)=ω(t2-t1),即t=t2时,uc=-Udc,uce=0,二极管D开始导通,使Cr左端电位不能再下降而箝位于0。于是,uc不再变化,充电结束。但是,L*中还有剩余能量,iL并不为0,t2时刻iL(t2)=-I2。这时,在主控制器的控制下,主开关开始导通。因此,是零电压开通。
1.2.3 [t2,t3]电感放电阶段
如图3(d)所示,可得方程:L*+iLR*=Udc初始条件为:iL(t2)=-I2。
解此微分方程并代入初始条件,可得:
L*中的剩余能量,一部分消耗在R*上,一部分返回电源,iL的绝对值按指数
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