三電平ZCS充電結(jié)構(gòu)的工作特性研究

式中：t0，t1一階段1充電起始、結(jié)束時(shí)間

Ceq為Cr與CL串聯(lián)而成，CL為CL等效到變壓器初級(jí)的值。當(dāng)CL>>Cr時(shí)，Ceq≈Cr。這是串聯(lián)諧振充電電源的一個(gè)特點(diǎn)，即高壓充電時(shí)，對(duì)不同的負(fù)載充電不會(huì)影響諧振電路的特征阻抗及諧振頻率。
由式(1)可以看到，工作階段l的充電電流呈正弦狀。當(dāng)充電電流逐漸變化到0日寸，工作階段1結(jié)束。此時(shí)，充電電源進(jìn)入工作階段2，其工作簡(jiǎn)化電路如圖3所示。

工作階段2為反向續(xù)流階段。這時(shí)的充電電流流經(jīng)續(xù)流二極管，方向與工作階段1相反。當(dāng)進(jìn)行這個(gè)階段后，工作階段1中開通的開關(guān)可以關(guān)斷，并且為零電流關(guān)斷，開關(guān)關(guān)斷損耗為0。圖3也是二階動(dòng)態(tài)電路。同樣對(duì)二階動(dòng)態(tài)電路列寫復(fù)頻域方程并求解，可得：

式中的各項(xiàng)參數(shù)同公式(1)。
當(dāng)工作階段2完成后，G3、G4、G5開通，開通時(shí)的分析同上，分別得到工作階段3和4。對(duì)每次諧振電流求取平均值：

式中：t一單次充電時(shí)間
T一諧振周期
△UL一負(fù)載電壓
依據(jù)式(5)和式(6)就可以確定兩電平充電諧振電路參數(shù)以及充電電流的大小。
2)半電壓模式過(guò)程分析
G2、G6為一組，G3、G5為一組。這兩組輪流導(dǎo)通。當(dāng)其中一組導(dǎo)通時(shí)，一個(gè)儲(chǔ)能電容上的電壓Us／2直接加至諧振電路端，構(gòu)成的一個(gè)工作階段與全電壓模式工作階段l類似，不同的只是源電壓由Us變成了Us／2。
隨后進(jìn)行的工作階段2為反向續(xù)流。因?yàn)殡娏髁鹘?jīng)路徑與全電壓模式階段2相同，故電流表達(dá)式相同。
這樣，可以采用全電壓模式工作中的分析方法，得到半電壓模式的平均充電電流表達(dá)式：

結(jié)合負(fù)載電容的能量公式，可以得到：

根據(jù)式(8)就可以確定三電平充電諧振電路參數(shù)以及充電電流的大小。