有源箝位諧振直流環(huán)逆變器的PWM控制方案
時(shí)間:2009-02-26 16:43:36來(lái)源:ronggang
導(dǎo)語(yǔ):?提出了一種基于雙幅有源箝位諧振直流環(huán)節(jié)逆變技術(shù)的脈寬調(diào)制(PWM)控制方案,以改變傳統(tǒng)諧振直流環(huán)節(jié)逆變器只能采用離散脈沖調(diào)制(DPM)控制的現(xiàn)狀
摘 要:提出了一種基于雙幅有源箝位諧振直流環(huán)節(jié)逆變技術(shù)的脈寬調(diào)制(PWM)控制方案,以改變傳統(tǒng)諧振直流環(huán)節(jié)逆變器只能采用離散脈沖調(diào)制(DPM)控制的現(xiàn)狀,在保持原電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,軟開關(guān)等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,使逆變器具有更高的效率,明顯改善了輸出頻譜。給出了PWM控制方案的工作原理,通過(guò)3kW實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的仿真和實(shí)驗(yàn),證明了該控制方案的可行性和優(yōu)越性。
關(guān)鍵字:逆變器 脈寬調(diào)制 諧振/雙幅控制 諧振直流環(huán)節(jié)
1 引言
有源箝位諧振直流環(huán)節(jié)逆變器(ACRDCLI)實(shí)現(xiàn)了逆變?cè)能涢_關(guān).具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,效率高等優(yōu)點(diǎn)[1,2],但電路仍存在兩個(gè)問(wèn)題:①直流環(huán)節(jié)損耗過(guò)大,使得ACRDCLI在大功率場(chǎng)合的應(yīng)用受到限制:②因逆變開關(guān)只能在母線電壓過(guò)零時(shí)換流.故控制方案只能采用離散脈沖調(diào)制(DPM)模式。DPM模式動(dòng)態(tài)響應(yīng)雖好.穩(wěn)定性高.但輸出波形中含豐富的問(wèn)諧波,嚴(yán)重影響波形的精度,造成很大的諧波損耗。
傳統(tǒng)的PWM控制技術(shù)能使逆變器獲得最優(yōu)的輸出頻譜.如諧波能量集中于開關(guān)頻率處.容易被高頻濾波器濾除:濾波器體積小.易于設(shè)計(jì);所獲得的輸出波形精度高。若能在諧振直流環(huán)節(jié)逆變器中采用PWM方案.就能從根本上解決間諧波問(wèn)題。然而,諧振直流環(huán)節(jié)逆變器換流時(shí)受到母線電壓為零這一條件的限制。雙幅控制方案可解決PWM的控制精度問(wèn)題[3],其原理是:直流環(huán)節(jié)的母線振蕩有大幅振蕩和小幅振蕩兩種。當(dāng)逆變器需要換流時(shí).控制諧振直流環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)大幅振蕩.此時(shí)母線電壓可振蕩到零,逆變開關(guān)在零電壓條件下?lián)Q流;否則只在直流環(huán)節(jié)維持一個(gè)小幅的振蕩,確保箝位開關(guān)實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)。小幅振蕩的幅度非常小,與大幅振蕩相比其損耗可忽略.而且小幅振蕩頻率很高,當(dāng)其振蕩頻率遠(yuǎn)高于逆變器的開關(guān)頻率時(shí).可使逆變器獲得很高的調(diào)制精度.從而實(shí)現(xiàn)PWM控制。提出了基于諧振直流環(huán)節(jié)逆變器雙幅控制技術(shù)的電流瞬時(shí)值反饋控制方案.使逆變器獲得了PWM輸出,優(yōu)化了逆變器的輸出性能仿真和實(shí)驗(yàn)明該控制方案是有效的。
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有源箝位諧振直流環(huán)逆變器的PWM控制方案