谐振型逆变器原理分析
并联谐振逆变器工作原理
并联谐振逆变器工作原理今天咱们来唠唠并联谐振逆变器这个超有趣的东西哦。
你可以把并联谐振逆变器想象成一个超级神奇的“电能魔法师”。
它主要是用来把直流电变成交流电的呢。
就好像是一个翻译官，把直流电这种“一种语言”转化成交流电那种“另一种语言”。
那它到底是怎么做到的呢？咱们得先从它的几个重要组成部分说起。
这里面有直流电源，这就像是魔法师的能量源泉，源源不断地提供直流电。
然后呢，还有功率开关管，这些开关管可调皮啦，它们就像一个个小闸门，一会儿开一会儿关的。
再有就是并联谐振电路啦，这个电路可不得了，是整个逆变器的“魔法核心”呢。
当直流电源的电过来的时候，那些功率开关管就开始按照一定的规律跳动起来啦。
它们快速地打开和关闭，这一动作就像在给直流电“打节拍”。
这个时候，并联谐振电路就开始发挥它的魔力了。
并联谐振电路里有电感和电容这对“好伙伴”。
电感呢，就像是一个有点固执的家伙，它对电流的变化有点抵抗，不喜欢电流突然变来变去的。
电容呢，就像是一个很灵活的小储蓄罐，它能储存电荷，也能快速地释放电荷。
当功率开关管的跳动节拍和并联谐振电路的固有频率对上号的时候，就像是找到了一个特别和谐的旋律。
这个时候啊，电路里就会发生很奇妙的事情。
在这个和谐的状态下，电流和电压之间的关系变得特别有趣。
电压会变得很大，电流也会在电路里欢快地跑来跑去。
这个时候，就成功地把直流电变成了交流电啦。
而且啊，这个交流电的频率还和并联谐振电路的固有频率有关呢。
就好像是按照这个电路自己的节奏，创造出了一种新的电能形式。
你想啊，如果把这个过程比作一场音乐会。
直流电源是那个提供音乐素材的后台，功率开关管就是指挥家，拿着小指挥棒（开关动作）来指挥。
而并联谐振电路就是乐队啦，电感和电容就是乐队里的不同乐器，它们配合得完美无缺，演奏出了交流电这种美妙的“音乐”。
而且哦，并联谐振逆变器还有一些很厉害的特性呢。
比如说，它在工作的时候，能够让功率开关管承受的压力比较小。
弱电网条件下并网逆变器多机谐振原理和解决办法
弱电网条件下并网逆变器多机谐振原理和解决办法1.易事特集团股份有限公司广东东莞 523808；2. 2.南昌大学信息工程学院，江西南昌 330031摘在多机的弱电网当中，对电压进行前馈处理能够从很大程度上降低多级谐振的影响，使得电网的稳定性能够得到更为有效的改善。
通过对弱电网普遍存在的谐振问题进行分析，根据输出阻抗的变化明确了提高电网稳定性的方向，确定如何通过LCL的U cap电压采样进行复合型的补偿，本文就弱电网谐振问题的解决提出了可行的解决方案。
以该方案为前提的情况下，本文对浙江开化光伏电站弱电网受到谐振影响出现的跳闸情况进行了分析，并说明该案例采用怎样的措施实现了问题的解决。
关键词：谐振并网弱电网逆变器引言在弱电网的环境当中，电网本身的阻抗对逆变器的使用效果能够造成严重的影响。
弱电网的阻抗过高能够导致逆变器使用的稳定性降低，解决这一问题有多种办法，本文提出利用LCL的电容电流为反馈变量，利用PI控制器进行补偿调整，避免弱电网中多机并联并网产生电流谐振。
1 逆变器稳定性分析1.1 等效模型图1 基于LCL滤波的并网控制系统LCL型滤波器由于可以有效的提高滤波器在高频段的衰减特性，同时保持低频段较好的增益特性。
在三相并网逆变器中得到了普遍应用。
在并网逆变器中，我们对母线电容Udc进行逆变斩波成LCL的输入电压Ui，然后滤波输出，得到并网电流Ig。
所以我们首先需要根据图1得到LCL的Ig和Ui的传递函数为：公式1：LCL中的具体谐振频率如公式2，由此我们可以知道三个参数都对ωref有影响。
这个公式也是LCL滤波器设计的主要依据。
公式2 :从公式1可以得到LCL型滤波器这是一个三阶系统，它增加了二阶谐振零极点。
会带来的一个严重的问题就是其谐振问题。
在图2中，我们使用L eq代表电网传输线路的等效感抗、I g代表并网电流、I inv代表逆变电流、U grid代表并网电压、U cap代表电容电压。
需要说明的是电网传输线路当中包括电阻以及电抗两部分，但是弱电网下传输网络的电抗部分会远大于自身的阻抗，我们正是基于这种条件下进行的系统分析。
逆变器工作原理
逆变器工作原理逆变器是一种将直流电转换为交流电的电子设备。
它在许多领域中广泛应用，如太阳能发电系统、风力发电系统、电动车充电系统等。
逆变器的工作原理非常关键，下面将详细介绍逆变器的工作原理及其相关原理。
1. 逆变器的基本原理逆变器的基本原理是通过控制开关管的导通和断开，将直流电转换为交流电。
逆变器主要由输入端、输出端、控制电路和功率电路组成。
输入端接收直流电源，输出端输出交流电。
控制电路负责控制功率电路中的开关管的导通和断开，从而实现电流的正向和反向流动。
2. 逆变器的工作过程逆变器的工作过程可以分为两个阶段：直流到直流(DC-DC)转换和直流到交流(DC-AC)转换。
2.1 直流到直流(DC-DC)转换在这个阶段，逆变器将输入的直流电源进行调整和转换，以便适应后续的直流到交流转换。
这个阶段主要包括三个步骤：输入滤波、变压和输出滤波。
2.1.1 输入滤波逆变器的输入端通常会接收到来自太阳能电池板、风力发机电等直流电源。
直流电源的输出通常存在一些脉动和噪声。
因此，逆变器需要通过输入滤波电路对直流电源进行滤波，以去除这些干扰信号，保证后续电路的正常工作。
2.1.2 变压在输入滤波之后，逆变器会将直流电源的电压进行变压。
变压的目的是将直流电源的电压调整到逆变器工作所需的电压范围，通常是直流电源电压的倍数。
2.1.3 输出滤波经过变压之后，逆变器会对输出电压进行滤波处理，以去除可能存在的高频噪声和脉动。
输出滤波电路通常由电感和电容组成，能够平滑输出电压，提供稳定的直流电源。
2.2 直流到交流(DC-AC)转换在直流到直流转换之后，逆变器将直流电源转换为交流电。
这个阶段主要包括两个步骤：逆变和输出滤波。
2.2.1 逆变逆变是逆变器的核心过程，它通过控制开关管的导通和断开，将直流电源转换为交流电。
逆变器通常采用全桥逆变电路，由四个开关管组成。
通过控制开关管的导通和断开，可以实现交流电的正向和反向流动，从而产生所需的交流电信号。
全桥LLC谐振变换器的混合式控制策略
全桥LLC谐振变换器的混合式控制策略一、本文概述随着电力电子技术的快速发展，谐振变换器因其高效率、高功率密度等优点在电力转换领域得到了广泛应用。
全桥LLC谐振变换器作为一种重要的谐振变换器拓扑，其结合了LLC谐振变换器的高效率和全桥拓扑的高功率密度，成为了众多应用场合的首选。
然而，随着应用需求的不断提高，全桥LLC谐振变换器的控制策略也需要不断优化，以适应更复杂的运行环境和更高的性能要求。
本文旨在研究全桥LLC谐振变换器的混合式控制策略。
混合式控制策略结合了传统的模拟控制和数字控制的优点，通过灵活调整控制参数，实现对全桥LLC谐振变换器的精确控制。
本文首先分析了全桥LLC谐振变换器的工作原理和特性，然后详细介绍了混合式控制策略的设计和实现过程，并通过仿真和实验验证了混合式控制策略的有效性和优越性。
本文的研究不仅有助于提升全桥LLC谐振变换器的性能，还为其他类型的谐振变换器的控制策略设计提供了有益的参考。
通过深入研究混合式控制策略，可以为电力转换领域的技术进步和产业发展做出积极的贡献。
二、全桥LLC谐振变换器的基础理论全桥LLC谐振变换器是一种在电力电子领域广泛应用的高效能量转换装置。
其基础理论主要涉及谐振原理、功率传输和调制策略等方面。
全桥LLC谐振变换器主要由全桥逆变电路、LLC谐振网络和整流滤波电路三部分组成。
全桥逆变电路的作用是将直流电源转换为高频交流电源，通过四个开关管的交替导通和关断，形成桥式逆变输出。
LLC谐振网络是全桥LLC谐振变换器的核心部分，它包括谐振电感、谐振电容和变压器。
在谐振频率下，谐振电感和谐振电容形成谐振回路，使得变换器在谐振点处具有较高的电压增益和较小的无功功率损耗。
同时，变压器负责实现电压和电流的匹配，以及电气隔离。
在功率传输方面，全桥LLC谐振变换器通过调整开关管的占空比和频率，实现输入和输出电压的匹配。
当变换器工作于谐振状态时，其电压增益和效率达到最优。
全桥LLC谐振变换器还采用了调制策略，如脉冲宽度调制（PWM）和脉冲频率调制（PFM），以实现对输出电压的精确控制。
LLC谐振电路工作原理及参数
实现方式
通过调整电路元件的参数 或添加阻抗变换器来实现 阻抗匹配。
影响
阻抗匹配可以提高信号传 输效率，减小信号损失和 反射，提高系统的稳定性。
04
LLC谐振电路设计
设计流程
确定目标输出电压和电流
根据应用需求，确定LLC谐振电路的 目标输出电压和电流。
选择合适的磁性元件
根据目标输出电压和电流，选择合适 的变压器和电感器。
当LLC转换器工作在容性工作状态时， 转换器的输入电压低于其输出电压。 此时，转换器的效率较低，输出功率 较小。
03
LLC谐振电路参数
品质因数Q
01
定义
品质因数Q是衡量电感或电容的 储能与耗能之间的比值，用于描 述电路的频率选择性。
02
03
计算公式
影响
$Q = frac{2pi f_0W}{P}$，其中 $f_0$是谐振频率，W是储能，P 是耗能。
根据谐振频率和电感器的值，计算电容器的容量。
确定电阻的阻值
根据输出电压和电流，确定电阻的阻值，以实现电流限制或电压调 节。
仿真与优化
使用仿真软件进行电路仿真
使用仿真软件对LLC谐振电路进行建模和仿真， 以验证设计的正确性和性能。
优化电路参数
根据仿真结果，优化电路参数，以提高效率、 减小体积或降低成本。
LLC谐振电路工作原理及 参数
• LLC谐振电路概述 • LLC谐振电路工作原理 • LLC谐振电路参数 • LLC谐振电路设计 • LLC谐振电路性能测试 • LLC谐振电路实际应用案例
01
LLC谐振电路概述
定义与特点
定义
LLC谐振电路是一种电子电路，由 电感、电容和电抗元件组成，通 过调整元件参数，使电路在特定 频率下产生谐振。
半桥llc谐振变换器工作原理_概述及解释说明
半桥llc谐振变换器工作原理概述及解释说明1. 引言1.1 概述本篇文章主要介绍了半桥LLC谐振变换器的工作原理，从基础概念出发，逐步深入解释其原理和设计考虑。
半桥LLC谐振变换器作为一种高效率、高稳定性的电源转换器，在工业、计算机以及新能源领域应用广泛。
通过该文章的阅读，读者可以全面了解半桥LLC谐振变换器的内部结构、工作原理以及应用案例分析，并对实现该变换器的关键要点有所掌握。
1.2 文章结构本文共分为五个主要部分：引言、半桥LLC谐振变换器工作原理、实现半桥LLC 谐振变换器的要点、实际应用案例分析以及结论与展望。
在引言中，将简要概括文章内容并说明目的，帮助读者对全文有一个初步的认识和预期。
接下来，我们将详细介绍半桥LLC谐振变换器的工作原理，包括概述、原理详解以及关键参数和设计考虑。
然后，我们将讨论实现该变换器所需注意的要点，包括控制策略选择与设计、调节回路设计与优化以及功率传输与效率提升技术。
随后，通过实际应用案例分析，我们将覆盖工业、计算机和新能源领域中半桥LLC谐振变换器的具体应用情况。
最后，在结论与展望部分，对文章进行总结，并展望未来该领域的研究方向。
1.3 目的本文的目的是介绍半桥LLC谐振变换器的工作原理及其相关要点和应用案例，为读者提供一个全面深入的了解。
通过本文，读者将能够掌握该变换器的基本概念、内部结构以及关键设计参数和考虑因素。
此外，通过实际应用案例分析，读者可以更好地了解半桥LLC谐振变换器在不同领域中的具体应用场景和效果。
最后，在结论与展望部分，我们会对该领域未来发展方向进行初步讨论。
希望通过这篇文章，读者可以加深对半桥LLC谐振变换器的理解，并在相关领域中有所应用和创新。
2. 半桥LLC谐振变换器工作原理2.1 谐振变换器概述谐振变换器是一种常用的电力电子转换器，其主要目的是将电能从一个形式转换为另一个形式。
在半桥LLC谐振变换器中，输入直流电压会被转换成高频交流电压，并通过输出侧得到所需的功率输出。
逆变器逻辑控制原理
逆变器逻辑控制原理1. 逆变器的基本原理逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的电力转换装置。
它通常由直流输入电源、逆变器电路和输出滤波电路组成。
逆变器的逻辑控制原理是通过控制逆变器电路中的开关器件（如晶体管、MOSFET等）的开关状态，实现直流电能向交流电能的转换。
逆变器的基本原理是利用开关器件的开关状态，将直流输入电压按照一定的规律切换成交流输出电压。
逆变器的输入电压通常是一个固定的直流电源，而输出电压则是一个可变的交流电压。
逆变器的输出电压可以是单相交流电，也可以是三相交流电。
2. 逆变器的控制方式逆变器的控制方式有两种：PWM控制和谐振控制。
2.1 PWM控制PWM（Pulse Width Modulation）控制是一种通过改变开关器件的开关频率和占空比来控制逆变器输出电压的方法。
PWM控制通过调节开关器件的开关频率和占空比，可以实现对输出电压的精确控制。
PWM控制的原理是将直流输入电压按照一定的频率进行开关，通过改变开关器件的开关占空比，可以控制输出电压的大小。
当开关器件处于导通状态时，直流输入电压通过逆变器电路输出；当开关器件处于关断状态时，逆变器电路断开，输出电压为0。
通过不断地调节开关器件的开关频率和占空比，可以实现对输出电压的精确控制。
2.2 谐振控制谐振控制是一种通过谐振电路来控制逆变器输出电压的方法。
谐振控制通过调节谐振电路的参数，可以实现对输出电压的调节。
谐振控制的原理是利用谐振电路的谐振频率与逆变器输出频率相匹配的特点，使得逆变器输出电压接近所需的频率。
通过调节谐振电路的参数，可以改变谐振频率，从而改变逆变器输出电压的频率。
谐振控制通常适用于输出频率较高的逆变器。
3. 逆变器的逻辑控制原理逆变器的逻辑控制原理是通过控制逆变器电路中的开关器件的开关状态，实现对输出电压的控制。
逆变器的逻辑控制通常由控制电路和开关驱动电路组成。
3.1 控制电路控制电路是逆变器的核心部分，它负责根据输入信号和控制策略生成控制信号，控制开关器件的开关状态。
谐振型逆变器原理分析
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谐振型逆变器原理分析
【摘要】本文以固态高频感应加热电源中的谐振型逆变器为主要研究对象，分析了经典H桥型串联谐振逆变电路和并联逆变电路的结构特点及工作状态。
【关键词】功率MOSFET；串联谐振；并联谐振
所谓“逆变”是相对整流而言的，把直流电能转变为所需频率的交流电能，就是逆变。
逆变器的电路型式繁多，分类方法不一。
如按照输出相数，可分为单相、三相和多相；按电路结构，可分为全桥、半桥和非桥式等。
下面将具体介绍串联谐振式电压型逆变器和并联谐振式电流型逆变器的拓扑结构、工作原理、谐振槽路等特征。
１．串联谐振式电压型逆变器结构
1.1串联谐振式电压型逆变器的拓扑
串联谐振式电压型逆变器的基本电路如图1－1所示，以负载线圈（L和R）和功率因数补偿电容器C串联后作为逆变桥的负载，这种利用负载电路串联谐振的原理工作的逆变器，称为串联谐振式电压型逆变器。
此种逆变器负载电流波形为近似正弦波。
1.2串联谐振式电压型逆变器的工作原理
串联谐振逆变器的负载为串联谐振负载，通常需电压源供电。
交替开通和关断逆变器上的全控器件就可以在逆变器的输出端获得交变的方波电压，其电压幅值取决于逆变器的输入端电压值，频率取决于器件的开关频率。
逆变桥包括由4个功率MOSFET和与其反并联的快速二极管组成的四个桥臂,其工作时,轮流触发V1,3和V2,4,使负载得到高频电流。
1.3串联谐振式电压型逆变器的谐振槽路分析
串联逆变器的负载电路即为串联谐振电路，它由电容器C、电感L和电阻R 串联组成。
谐振时，串联电路各参数关系如下：
谐振频率f=
谐振时等效阻抗R=Z=R
串联电路电流I=I=
电感L上电压U=jωLI=jωL=jQU
电容器C上电压U=×=-jQU
特征阻抗X=X=X=ωL=L=或X=QR
负载有效功率P=I R=
电容器的无功功率Q=IU=Q=QP＜br>电感的无功功率Q=IU=QP＜br>1.4串联谐振式电压型逆变器的特征
串联谐振式电压型逆变器具有如下特征：
①容易投入负载电力。
它的这一特性表明，采用低压开关器件并联，就可构成这种系统，因而实用性强。
②负载匹配容易。
在设计时，只要把匹配变压器的漏感简单地加进负载电感就可达到目的，设计的自由度大。
2.并联谐振式电流型逆变器
2.1并联谐振式电流型逆变器的拓扑结构
并联谐振式电流型逆变器的拓扑结构如下图2－1所示，把功率因数补偿电
容器C与负载线圈（L和R）并联，基于并联谐振原理换流的逆变器，称为并联逆变器。
2.2并联谐振式电流型逆变器的工作原理
并联谐振式电源采用的逆变器是并联谐振逆变器，其负载为并联谐振负载。
通常需电流源供电，其电流幅值取决于逆变器的输入端电流值，频率取决于器件的开关频率。
逆变器采用功率MOSFET作为功率开关器件，将输入侧直流电流或电压转化为负载侧高频的交流电流或电压。
逆变器的工作频率和输出功率决定了整个电源的频率和功率。
工作时，逆变器负载处于准谐振状态，功率开关器件V1, V3和V2, V4轮流开通和关断，负载侧得到近似为矩形波的交流电流，其幅值为直流侧滤波电感输出电流值Id。
负载两端的电压波形接近为正弦波。
2.3并联谐振式电流型逆变器的谐振槽路分析
并联逆变器的负载电路就是并联谐振电路，谐振时的主要电气参数如下：谐振频率f=
等效阻抗R=Z==QR
逆变器输出电流I=U=×
负载支路电流I=I=QI=QI
逆变器输出功率P=IU=×
感应线圈的无功功率Q=IX=IωL=(Q)QR=QP＜br>电容器上的无功功率Q=IX=(QI)=(Q)QR=QP＜br>2.4串联谐振式逆变器与并联谐振式逆变器的比较串联逆变器和并联逆变器的差别，源于它们所用的振荡电路不同，前者是用L、R和C串联，后者是L、R和C 并联。
(1)串联逆变器的负载电路对电源呈现低阻抗，要求由电压源供电。
因此，经整流和滤波的直流电源末端，必须并接大的滤波电容器。
当逆变失败时，浪涌电流大，保护困难；并联逆变器的负载电路对电源呈现高阻抗，要求由电流源供电，需在直流电源末端串接大电抗器。
但在逆变失败时，由于电流受大电抗限制，冲击不大，较易保护。
(2)串联逆变器的输入电压恒定，输出电压为矩形波，输出电流近似正弦波，换流是在功率MOSFET上电流过零之前进行，因而电压总是超前电流－φ角,工作在小感性准谐振状态；并联逆变器的输入电流恒定，输出电压近似正弦波，输出电流为矩形波，换流是在谐振电容器上电压过零之前进行，负载电流总是越前于电压－φ角,工作在小容性准谐振状态。
(3)串联逆变器是恒压源供电，为避免逆变器的上、下桥臂功率MOSFET同时导通，造成电源短路，换流时，必须保证先关断，后开通。
即应有一段时间ta 使所有功率MOSFET都处于关断状态。
此时的杂散电感，即从直流端到器件的引线电感上产生的感生电势，可能使器件损坏，因而需要选择合适的器件的浪涌电压吸收电路。
并联逆变器是恒流源供电，为避免滤波电抗上产生大的感生电势，电流必须连续。
也就是说，必须保证逆变器上、下桥臂功率MOSFET在换流时，是先开通后关断，也即在换流期间内所有的功率MOSFET都处于导通状态。
(4)串联逆变器的工作频率必须高于负载电路的固有振荡频率，应确保有合适的ta时间，否则会导致换流失败。
并联逆变器的工作频率必须略高于负载电路的固有振荡频率，否则会导致功率MOSFET间换流时承受反向电压过高。
(5)串联逆变器的功率调节方式有二：改变直流电源电压Ud或改变功率MOSFET的触发频率。
并联逆变器的功率调节方式，一般只能是改变直流电源
电压Ud。
(6)串联逆变器的功率MOSFET所需承受的电压较低，用380V电网供电时，采用1200V的功率MOSFET就行，但负载电路的全部电流，包括有功和无功分量，都需流过功率MOSFET。
逆变功率MOSFET丢失脉冲，只会使振荡停止，不会造成逆变颠覆。
并联逆变器的功率MOSFET所需承受的电压较高，其值随功率因数角φ增大而迅速增加。
但负载本身构成振荡电流回路，工作较稳定。
(7)串联逆变器可以自激工作，也可以他激工作。
而并联逆变器一般只能工作在自激状态。
(8)在串联逆变器中，功率MOSFET的触发脉冲不对称，不会引入直流成分电流而影响正常运行；而在并联逆变器中，逆变功率MOSFET的触发脉冲不对称，会引入直流成分电流而引起故障。
(9)串联逆变器起动容易，适用于频繁起动工作的场合；而并联逆变器需附加起动电路，起动较为困难。
[科]。