Расчет и моделирование высокочастотных резонансных инверторов

В статье представлены результаты моделирования высокочастотных транзисторных резонансных инверторов при использовании разработанного ранее программного комплекса для автоматизированного расчета последовательных резонансных инверторов [1].

Ключевые слова: программный комплекс, Matlab, Simulink.

Рассматриваются четыре варианта схем последовательных резонансных инверторов на примере моделей в системе компьютерной математики (СКМ) MatLAB/Simulink.

Рис. 1. Начальный этап работы программы автоматизированного расчета схем резонансных инверторов

Рис. 2. Результат работы программы автоматизированного расчета схем резонансных инверторов

Перед началом моделирования рассчитываются параметры схемы на основе входных данных, задаваемых пользователем. На рис. 1. изображен пример работы программы в СКМ MatLAB при вводе входных данных схемы инвертора. Исходными данными при компиляции программы являются: входное напряжение U_вх, мощность нагрузки P_н, частота f, сопротивление нагрузки r_н, а также индуктивность нагрузки L_н.

Рис. 3. Модель схемы последовательного мостового резонансного инвертора без обратных диодов

Рис. 4. Временные диаграммы работы последовательного мостового резонансного инвертора без обратных диодов

Рис. 5. Модель схемы последовательного полумостового резонансного инвертора без обратных диодов

Рис. 6. Временные диаграммы работы последовательного полумостового резонансного инвертора без обратных диодов

Рис. 7. Модель нулевой схемы последовательного резонансного инвертора без обратных диодов

Рис. 8. Временные диаграммы работы нулевой схемы последовательного резонансного инвертора без обратных диодов

Рис. 10. Временные диаграммы работы несимметричной схемы последовательного резонансного инвертора без обратных диодов

Исходя из результатов моделирования, можно убедиться в том, что найденные при помощи программного комплекса данные параметры, в том числе параметры колебательного контура обеспечивают граничный режим и корректную работу инверторов, чего мы и хотели добиться, задаваясь относительной длительностью открытого состояния ключа при расчетах.

Литература:

1. Лазарева Н. М., Павлов О. П., Яров В. М. Программный комплекс расчёта и анализа последовательных резонансных инверторов // Материалы Всероссийской научно-технической конференции “Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем”. — 2017.
2. Яров В. М. Полупроводниковые преобразователи частоты для установок индукционного нагрева: Учеб. пособие / В. М. Яров, В. П. Терехов, А. Н. Ильгачев. — Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2005. — 228 с.