串联谐振感应加热电源逆变器负载状态分析

串联谐振型的感应加热电源在实际工作过程中，其工作状态是由逆变器的工作频率和负载设计而决定的，共有四个常见的负载状态。为了帮助工程师更加全面的了解其运行负载状态，本文将会从该种类型的加热电源负载设计入手，为工程师解析其四个负载状态的具体工作情况。

在这里我们以最基础的串联谐振加热电源为例，进行负载状态分析。在整机保持正常工作的过程中，当处于小感性换流模式下时，串联谐振的加热电源逆变器工作频率会略高于谐振负载的固有谐振频率，即负载电流IH滞后于负载电压一个电角度φ，换流过程中各元件的电压、电流波形如下图所示。从下图中我们可以看到，其中的参数tdead=t3-to为触发脉冲的死区时间，t4为负载电流的换向时刻。触发脉冲的死区时间，t4为负载电流的换向时刻。

小感性状态下换流模式电压、电流波形图

接下来我们将会就串联谐振型DC-DC转换器的四个负载工作状态展开简要的分析。其感性负载状态换流过程如下图所示：

图为感性负载状态换流过程

首先我们来看状态1，此时t

在结束状态1的运行之后，逆变器进入状态2，此时t0

在结束状态2的运行之后，谐振逆变器进入状态3，此时t2

在结束状态3的运行之后，加热电源的谐振逆变器进入状态4，此时t>t4，谐振逆变器工作状态如上图中的图（d）所示。从上图中我们可以看到，在t4时刻负载电流开始换向，二极管D2、D4截止，S2、S4开始流过负载电流。由于换流是发生在同桥臂的快恢复二极管和开关器件之间，所以二极管没有反向恢复问题，且由于此时开关器件S2、S4两端电压为零，显然可见，S2、S4为零电压换流（ZVS）和零电流换流（zcs）。

从上述分析中我们能够比较清晰的得出一点结论，那就是串联谐振型的感应加热电源逆变器在适当的工作方式下，开关损耗很小，因而可以在较高的工作频率下工作。这也是为什么这种加热电源能够被快速的推广到工业和制造业领域中的重要原因之一。