工程师技术讲解：基于单硅后级的电路仿真

电路模型:

仿真波形如下:

对仿真结果总结得到的是：电容在被反向充电达到顶峰后即向充电方向的反向放电，这时可控硅关断。

图中电容开始反向放电时假设参数如图：ik为关闭前的维持电流，im为为电感回路的最大峰值电流，总电流要满足下面的条件：iO=ik+iL------(1)

其中iL此时有: im=iL---------(2)

有下面条件制约:1/2*C*U2 =1/2*L*i2 --------------(3)

此时 U=E i=Im -------------(4)

(1) 式变形关闭条件: im<:iO-ik --------------------(5)

(3)和(4)式得: im=(√C/L)*E ------------(6)

iO=E/RO -------------------(7)

ik大功率可控硅一般为几十mA和总电流以及电容最大电流相比可以忽略不计，以利简化计算不影响结果分析。

上面两式合并为: (√C/L)*E< E/RO 化简得:

RO<√L/C ----------------(8)

可见是否关断与电源电压无关，只与电感、电容、负载有关 。捕鱼理论告诉我们：脉宽同样功率下最高效脉宽范围为(1---3)ms，常规选取一般电容最大取5UF最小取2UF，脉宽3ms计算，由下面公式计算: T=2∏√L*C-------(9)

有L大约有(50---125)mh范围 ;

如果取1ms,电容(2---5)UF，上面公式计算有：L大约(6---14)mh，将条件带入(8)式计算: 第一种情况RO关闭条件取值范围:

3ms下(5—2)UF小于 100欧和250欧

1ms下(5--2)UF小于 33欧和80欧

上面是功率足够,电压稳定供电前提下不稳定转换的边界条件，如果有功率不足造成波形畸变电压波动时会有一定的出入，考虑到实际情况再减小应该关闭。

电感50mH，电容5UF，负载200欧大于100欧时的情形:

根据经验，即使L/C保持不变,如果L和C太小是关不断的。可能是上面的分析都忽略了硅的关断时间即使电流小于维持电流，还是需要一段时间才能关闭的。如果L和C太小，LC震荡周期太短，硅关断延迟不可忽略。