6.1.1　谐振支路电流滞后角分析

6.1.1　谐振支路电流滞后角分析

第5章介绍的变换器主电路可简化为图6.1所示,由于压电变换器等效电阻Rm远小于压电变换器串联谐振支路的特性阻抗,谐振支路中的电流波形可近似看成一个正弦波形。

式中:ω为开关驱动角频率;α为谐振支路电流相对于i LR信号的滞后角。因此流经开关S1和缓冲电容的电流可表示为

图6.1　变换器主电路简化图

显然,在时间区间0＜ωt＜2πD,开关S1导通,此时缓冲电容被短路,电流i C=0。而在时间区间2πD＜ωt＜2π,开关S1截止,此时流经开关的电流i S1=0。因此流经缓冲电容的电流为

缓冲电容上或开关S1上的电压为

由零电压开关实现条件可知,上式的边界条件为当t=2π/ω时,对应的开关S1上电压为零,由前文分析可知,显然当满足式(6.5)时,可为零电压开关的实现创造理想的条件。

此时由式(6.5)可以得出

因此,当给定开关信号的占空比时,满足零电压开关条件的谐振支路电流相对逆变电路流经谐振电感电流的滞后角可由式(6.6)计算得出,该角度也是确定自动跟频控制电路相位补偿的设计依据。