半桥串联谐振式晶闸管逆变器充电基本电路

　　把直流电变为交流电的过程称为逆变。逆变充电电路就是通过逆变器把直流电压变成交流电压，然后经过升压或降压再整流后给储能器充电。在逆变器中，如果开关元件选用晶闸管，那么该电路称为晶闸管逆变器。用晶闸菅作开关的优点是主电路简单，输出功率大，控制电路也很简单。当采用快速晶闸管时，逆变频率可达20kHz以上。
　　根据开关元件的多少以及电路形式不同，逆变器分为单管、半桥、全桥等方式。而根据负载与换流元件之间的连接方式又可分为串逆变器及并联逆变器，混合逆变器等，在激光器电源充电电路中，多采用串联谐振式逆变器。因为这种逆变器输出波形接近正弦波，变换频率较高且具有恒流源性质，效率高。
　　图3-28为半桥串联谐振式晶闸管逆变器。

　　其中C1=C2，它们把电源分为相等的两半。其上电压各为E，每一只晶闸管元件上各反向并联一高速二极管D1和D2。电感L1、L2是回路谐振电感，且L1=L2同时又限制了流过晶闸管的电流上升率。与晶闸管并联的RC吸收电路是用来限制晶闸管元件的电压上升率。变压器Tr与换向电容器C3串联。
　　下面，分析图3-28电路的工作过程。首先假定晶闸管的触发频率小于LC回路的固有频率，且各元件的损耗很小，在t=0时刻，晶闸管SCR1开通，这时，电源通过SCR1、L1和变压器初级线圈W1向换向电容器C3充电。充电过程为谐振过程，当C3上的电压达到―定数值后，充电电流为0，充电结束，SCR1关断。这时由于C3上的电压值大于电源E值， 故与晶闸管反向并联的二极管D1导通。C3中的能量返回电源，直到某个电压值为止。反馈电流降为零，D1中电流为零，系统进入静止状态。又经过一段时间后，SCR1开通，这时C3的电压通过变压器初级、SCR2、L2被电源E反向谐振充电。到最大值后，电流为零，充电停止。然后，与SCR2并联的二极管D2向电源反馈能量，直到C3上的电压降到某个值后，反馈电流为零。系统又进人静止状态。