负载串联谐振逆变器的逆变控制策略

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频率跟踪电路如图4所示。电路启动的时候，先开控制电路，此时电流反馈信号没有建立，逆变电路不能工作在自激状态。在图4中，控制电路开机后，电流反馈信号为0，比较器U1B输出为高电平，电子开关4066导通，Vcc通过R8与RP1分压以后供给4046的压控振荡器输入端，这个电压用来控制压控振荡器的频率，调节RP1，就可以得到他激电路所需要的频率。一般都把他激信号发生器的输出频率调得跟负载的自然谐振频率相差不大，这样有利于电流反馈快速建立，让逆变电路尽快进入自激工作状态。

    在主电路开机时，可控整流电路输出电压调得比较低，这时候电流反馈信号比较小，随着直流母线电压慢慢升高，电流反馈信号逐步增大。在这个信号经过半波整流以后得到的直流电平（C2上的电压）没有超过R6两端电压以前，电路还是工作在他激状态。当电流反馈信号达到一定的值使得C2上的电压超过了R6两端电压以后，比较器U1B输出为低电平，把4066关断，RP1分压为0，没有办法通过二极管影响压控振荡器，这样压控振荡器的电压就由低通滤波器提供，逆变器工作在自激状态。由于电容C3的存在，使得电路在他激转自激的过程中，能够平稳地过渡，不至于出现压控振荡器输入为0的情况。

当逆变器工作在自激状态，其工作频率随着负载自然谐振频率的变化而变化。此时从前面的单稳态电路引入电流反馈信号，让锁相环输出的方波频率跟踪输出电流的频率。在这种状态下，锁相环的控制框图如图5所示。相位比较器PC2输出为两个信号的相位差，经过低通滤波器（LPF）以后，得到了反映两个输入信号上升时间差的直流电压，然后送入压控振荡器（VCO），将VCO的输出信号分频以后（信号的1/2分频是为了使得信号的占空比能严格达到50％），延迟td时刻送到PC2中，与电流反馈信号进行相位比较。PC2进入锁相工作以后，电流反馈信号和延迟电压驱动信号的上升沿就被锁相至同步。

    2.3 延迟补偿电路

在自激信号发生器的设计过程中，没有考虑电路信号传输中的延时。实际上控制电路、驱动电路以及芯片都有延时，因此，电路的延时不能忽略。延时导致负载的输出电压滞后于输出电流δ角度，负载工作于容性状态，如图6所示。由于存在延时，工作在容性状态时的开关管软开关条件就被破坏了，导致开通损耗大大增加。图7是控制信号的补偿电路。

当输入到R，L，C上的电压与电阻R上的电流波形有相位差时，通过调节Rp，使iR与输入电压同步。

3 实验结果和波形分析

3.1 频率跟踪电路的输入输出波形

    频率跟踪电路的输入、输出波形如图8所示。

3.2 延时补偿电路的波形

延时补偿电路的波形如图9所示。图中3个波形自上而下分别是图7延时补偿电路中结点2，3，4的波形。其中的t为放电时间，通过改变变阻器Rp可以调节放电时间t的快慢。

3.3 开关管S4两端与负载R两端的电压波形

    图10波形中，上面的

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