优良综合性能的高频软开关逆变电源
4．8 吸收支路电容Cr
空载时DC/AC逆变器一个输出周期内就有半个周期能量回馈，其滤波电感电流iLf、滤波电容电压uCf、吸收支路电容电压uCr波形，如图4所示。根据能量守恒原理，则有
(a)滤波电感电流与滤波电容电压 (b)吸收支路电容电压
图4 空载时滤波电感电流、滤波电容电压、吸收支路电容电压波形
(1/2)Cr[(ΔUCr＋UCrmin)2－U2Crmin]=
(1/2)CfU2Cfmax－(1/2)LfiLfmax （13）
式中：UCrmin=UiN2/N1。
高频脉冲直流电压波占空比扩展期间，吸收支路电容Cr对DC/AC逆变桥供电引起的最大电压降落为
ΔUCr=（ILfmax·ΔD·Ts）/Cr （14）
式中：ILfmax——最大输出滤波电感电流，通常要求ΔUCr≤5％UCrmin。
5 试验结果
设计实例：输入电压Ui=18～32VDC，额定容量750VA，输出电压115V，输出电压频率400Hz，开关频率fs=80kHz，占空比D=0.34～0.6，扩展的占空比ΔD=0.3；变压器铁心选用铁氧体材料R2KBDPM62×49，变压器原、副边匝比N1/N2=2/24，磁化电感Lm=48μH。
设计并研制成功的逆变电源，获得了优良的综合性能：输出电压（115±2）V，输出电压频率（400±0.2）Hz，输出电压直流分量小于0.1V，输出电压波形的THD0.5％；负载功率因数－0.75～0.75，额定负载时变换效率大于85.5％；110％额定负载120min，150％额定负载5min；短路时间5s，短路电流21A，短路故障排除后有自恢复能力；重量小于4kg；体积265mm×159mm×130mm。
样机试验波形，如图5所示。试验结果表明：高频脉冲直流环节电压实现了占空比的扩展，如图5（a）所示。逆变桥输出滤波电感电流iLf在给定电流ig的滞环宽度内变化，如图5（b）所示。负载两端得到的低THD输出正弦波uo，如图5（c）所示。
(a) udo波形占空比的扩展
(b) 输出滤波电感电流iLf波形 
(c) 输出电压uo波形
图5 样机试验波形
6 结论
1）首次提出高频脉冲直流电压扩展的新思路，为提高整机综合性能奠定了关键技术基础。
2）该逆变电源具有优良的综合性能，处于国内领先，国际先进水平，已获国防科技成果二等奖,可以实行技术转让。
3）该技术成果可用来研制数十VA至10kVA单相或三相27VDC(270VDC)/115V400HzAC(220V50HzAC)逆变电源,非常适用于并联场合。
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