一种新型感应加热电源双机并联拓扑的研究

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  现代感应加热电源正朝着大功率,高频化方向发展。这对现代电力电子器件来说是一个相当大的挑战。传统的方法是采用器件串并联的方式,但这存在器件之间均流均压闲难的问题,特别是当器件串并联很多时,则需要保证精确的同步信号,以避免器件之间的环流损坏电力电子器件。但在很多情况下这很难精确保证。特别是当串并联器件较多功率等级很大吋,信号线上延时将对器件之间的环流产生恶劣的影响,所以采用器件申并联的方式时,器件数量、最大功率都将受到限制。基于此,一种新型的LLC拓扑被提出,它的优良特性可有效地减少逆变桥并联之间的环流,通过参数设计可以均衡各桥的功率分配,降低器件的损耗,从而有效地解决了逆变桥并联中出现的一些问题,有利于感应加热电源多桥并联,提高输出功率和可靠性。

l 单机LLC分析

  电压型LLC负载拓扑如图1所示。由图1可知,不同之处是在以往LC并联负载基础上再串联一个电感L1,L2和R为感应圈的等效电路,通常L1比L2大很多,L1参与谐振并起到隔离负载和电源,调节功率分配的作用。可见它与传统感应加热电源中的负载匹配变压器作用很相似,因而可以消除造价昂贵,效率不高的高频变压器,使得整个装置的体积缩小、重量减轻。LLC谐振电路阻抗表达式为

  由基本的电路分析可得它有两个谐振频率, 一个是并联谐振频率f0和一个串联谐振频率f1

式中:Leq=L1//L2。