孟志强，司 超，陈燕东

（湖南大学 电气与信息工程学院，湖南 长沙 410082）

本文针对一种新型软开关电路拓扑结构[1－2］，采用TMS320F28335作为电源控制器，使用IPM模块作为开关器件，试制了一台160g/h的臭氧发生器样机.通过主电路工作模态分析，探讨了软开关实现的原理，提出了一种基于移相角调节的臭氧发生管端电压闭环控制和逆变器输出电流的频率跟踪控制策略.实验结果证明，该臭氧发生器运行稳定可靠.

1 臭氧电源软开关拓扑及其模态分析

臭氧电源拓扑结构如图1所示.VB为单相整流桥，L0和C0构成滤波电路，保持负载电流连续和防止电压电流过冲.Q1～Q4构成单相全桥逆变电路，产生高频交流方波电压.Cd，Cg，Uz代表臭氧发生管的等效电路，Ls为谐振电感，用于补偿臭氧发生管的容性，使电源运行于准谐振状态，在样机中代表高频变压器HF－T的漏感.

图1中电容C和IGBTQ5，Q6构成母线软开关电路.通过控制Q5，Q6的通断，使C参与主电路的谐振而完成充放电，实现全部开关器件的零电压/零电流切换（ZVS/ZCS软开关）.

IGBTQ1～Q6的驱动信号Pi（i＝1～6）的时序如图2所示.Q1～Q4运行于常规全桥逆变状态，上下桥臂间存在死区时间td用于防止直通.在电源的正半周期，Q5和Q1，Q4同时导通（tC），电源E向负载供电；在tD时刻Q5关断，电源E停止向负载供电，电容C的端电压从E开始快速放电到0；其后任意tE时刻均可关断Q1和Q4，当负载谐振反向后，Ls对C充电，并使C的端电压达到并被钳位为E，正半周期结束.在tF时刻，Q6和Q2，Q3同时导通，进入电源的负半周期.Q1和Q3的死区时间td＝tC－tB，Q2和Q6的延迟时……