摘要：针对IGBT关断时存在拖尾电流会产生较大关断损耗的问题，分析了负载容性状态下串联逆变器开关器件IGBT开通与关断的特性，并与负载谐振状态下的情况进行对比，采用容性移相PWM进行输出功率的自动调节。同时根据感应加热电源的整体结构进行参数选取，运用MATLAB进行仿真分析，仿真结果证明了这种方式可以实现输出功率的连续自动调节，且具有较宽的移相角调节范围。
关键词：感应加热电源；容性移相PWM调功； IGBT；拖尾电流；串联逆变器；移相角
中图分类号：TM924.5文献标志码：A
根据负载的电压相位与电流相位间的关系，负载有感性、谐振和容性三种状态[1]，负载的这三种工作状态对应着逆变器的三种移相调功。在感应加热领域，当前很多研究集中在使负载工作在谐振或准谐振状态，然后控制逆变器开关器件的驱动信号去实现输出功率的调节。虽然这种方式保证了负载电路具有较高的功率因数，但是逆变器开关器件IGBT关断时存在拖尾电流，开关损耗很大[2]，因此整个电源的效率也不高，不适用于要求高频大功率输出的场合；又因为负载容性状态下IGBT自然关断，所以本文研究在该状态下，运用移相PWM去实现电源系统输出功率的连续自动调节。
1串联逆变器容性工作过程
串联谐振逆变器电路如图1所示，E为等效直流电源值，CF为滤波电容，Q1～Q4是绝缘栅双极型晶体管（IGBT），D1～D4分别是其内部自带的快恢复二极管（反向恢复时间极短，忽略IGBT驱动信号的死区时间），Q1和Q2为基准臂，Q3和Q4为移相臂，谐振负载电路由电容C、电阻R和电感L串联组成。
当逆变器输出电压相位滞后于负载电流相位时，负载工作在容性状态，如图2所示为容性移相PWM调功脉冲，β为移相臂驱动信号和基准臂驱动信号之间的移相角[3]，其具体工作过程可分为四个时间段。