摘要：文章將軟開關(guān)技術(shù)應(yīng)用于斬波式內(nèi)反饋串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中，主要討論其斬波部分的軟開關(guān)技術(shù)。對(duì)內(nèi)反饋電機(jī)的調(diào)速原理、硬開關(guān)和軟開關(guān)的優(yōu)缺點(diǎn)做了簡單介紹。對(duì)移相全橋zvzcs pwm dc—dc軟開關(guān)變換器工作原理做了較詳細(xì)的闡述，用matlab/simulink仿真軟件對(duì)其工作特性進(jìn)行了仿真分析，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。

關(guān)鍵詞：內(nèi)反饋；串級(jí)調(diào)速；軟開關(guān)；斬波器

中圖分類號(hào)：tp271+9    文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a    文章編號(hào)：1001-6848（2010）04-0094-03

    風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的耗電量占整個(gè)工業(yè)用電量的近一半，由于對(duì)其調(diào)速精度要求不高，合理的調(diào)速方式是繞線異步電機(jī)的內(nèi)反饋串級(jí)調(diào)速。在傳統(tǒng)斬波式串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中，斬波開關(guān)管采用的是硬開關(guān)pwm變換技術(shù)，為了減小變流器的體積和里量，就必須增加開關(guān)頻率，然而開關(guān)頻率的提高將導(dǎo)致開關(guān)損耗增加，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的效率。軟開關(guān)技術(shù)可有效減小開關(guān)損耗，實(shí)現(xiàn)開關(guān)的高頻工作，同時(shí)有效地提高了變流器的功率密度。

    移相全橋zvzcs pwm dc-dc變換器應(yīng)用場合很多，尤其在大、中功率場合更是****。它是通過移相控制方式，實(shí)現(xiàn)超前橋臂的零電壓開關(guān)和滯后橋臂的零電流開關(guān)；減小了開關(guān)管的損耗和電流、電壓應(yīng)力，提高了功率密度，保持了恒頻控制，可實(shí)現(xiàn)高頻化[1-3]。

  移相全橋軟開關(guān)主電路原理圖如圖1所示，分析之前，作如下假設(shè)：

    (1)內(nèi)反饋電機(jī)轉(zhuǎn)子整流后接大電容濾波，其電壓波動(dòng)很小，設(shè)其（變換器的輸入電源電壓）為理想直流電壓源。

    (2)圖1中開關(guān)管、二極管、電感電容都是理想元件；

    (3)c1=c3= cf

    (4) k²l_r>>l_lr，k為變壓器原副邊匝數(shù)比。

   

    圖l中，vt₁和vt₄導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電流給電容c_b充電。vt₁或vt₃關(guān)斷時(shí)，vt₃或vt₁的反并聯(lián)二極管vd₃或vd₁導(dǎo)通，變換器工作在零電壓狀態(tài)；c_b上的電壓使原邊電流i_p減小到零，以實(shí)現(xiàn)vt₂和vt₄的零電流開關(guān)狀態(tài)。在零狀態(tài)過程中，i_p減小到零后，不能繼續(xù)反方向增加，所以必須隔斷i。的反向通路。因此圖中vd₂和vd₄的作用就是在零狀態(tài)時(shí)阻止電流i_p反方向流動(dòng)的。

  各開關(guān)管控制方法如下：超前臂vt₁、vt₃開通只有一種方式，即將其開通時(shí)間向前增加到t_s/2，零電壓開通；滯后橋臂vt₂、vt₄開通方式有兩種：

①將其開通時(shí)間向后增加一段時(shí)間，該時(shí)間由電流復(fù)位時(shí)間決定；

②將其開通時(shí)間向后增加t_s/2，零電流開通；

本系統(tǒng)采用后一種控制方式。如圖2所示。各開關(guān)管控制方法如下圖

  

    (1)實(shí)現(xiàn)滯后橋臂zcs的條件

    由圖2中，設(shè)to到t1的時(shí)間為t₀₁，要實(shí)現(xiàn)滯盾橋臂的zcs，高頻變壓器原邊電流ip必須在滯后橋臂開通之前減小到零，推導(dǎo)得ip減小到零的時(shí)間為：

   

    (2)****占空比d_max的確定

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