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电源技术汇编及设计使用
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斩波器式交流稳压电源很好地克服了上述缺点,是一种很有发展前途的交流稳压技术,但其存在着只能稳压,不能消除市电电压中谐波成分的缺点。为了扩大交流稳压电源的功能,我们又开发研制了利用PWM高频逆变器进行补偿的多功能交流稳压电源,这种稳压电源具有用户电力综合调节器(CustomPower)的功能,使稳压电源的性能又上了一个台阶。
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PWM 逆变器式交流稳压电源的原理分析
技术分类: 电源技术 | 2009-08-13
1 引言
现有两种无触点补偿式交流稳压电源在取代三相柱式交流电力稳压器。一种是变压器
补偿式稳压器,其原理是用多个补偿变压器组合,通过“多全桥”变换电路,切换补偿变压
器的初级头、尾连接方式进行补偿,去掉了机械传动和触点,提高了寿命和动态性能。补
偿是有级的,而且所需的补偿变压器和切换开关较多,电路相对复杂,补偿精度低。另一
种是 PWM
开关式交流稳压器,其原理是从输入侧取得工频交流电压,经过整流、正激高
频 PWM 变换、相位跟踪和转换产生交流补偿电压进行补偿,补偿是无级的,补偿精度高,
响应速度快。但电路复杂,还需要一个固定的逆补偿变压器,不易实现大功率应用。我曾
介绍过的 PWM 斩波器式交流稳压电源很好地克服了上述缺点,是一种很有发展前途的交
流稳压技术,但其存在着只能稳压,不能消除市电电压中谐波成分的缺点。为了扩大交流
稳压电源的功能,我们又开发研制了利用 PWM 高频逆变器进行补偿的多功能交流稳压电
源,这种稳压电源具有用户电力综合调节器(CustomPower)的功能,使稳压电源的性能
又上了一个台阶。
2 采用 PWM 高频逆变器的补偿式交流稳压电源
采用 PWM 高频逆变器的补偿式交流稳压电源的原理电路如图 1 所示。其中补偿电压
uco 由单相全桥逆变器产生(也可以采用半桥式或推挽式逆变器),逆变器采用高频
SPWM 调制。单相全桥逆变器的输出电压 uab 通过输出变压器 Tr,把电压 uab 变成补偿
电压 uco 在 Tr 的次级输出。Tr 的次级串联在主电路中以对市电电压的变化进行补偿,保
持输出电压 uo 稳定不变。图中 LFCF 为低通滤波器,以滤掉逆变器输出电压 uab 中的高
次谐波。变压器 Tr 次级绕组的电阻和漏感以及市电电源内阻共同组成线路阻抗 Z,则当负
载变化时在 Z 上产生的压降会使输出电压随之变化。ur 为用正弦电压发生器和锁相环产生
的标准参考电压,锁相环是使 ur 在相位上与市电电压 us 同步。用瞬时值 us Zis ur 作为
SPWM 全桥逆变器控制电路中的调制电压,控制电路的原理框图如图 2 所示。按此图的高
频 SPWM 调制原理,当用(us Zis ur )作为正弦调制波时,就可以使逆变器的输出电压
与市电电压的变化和负载电压的变化成比例。
teanwin
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