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电源技术中的全桥逆变单极性SPWM控制方式过零点振荡的研究
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2020-12-13
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摘要:单极性全桥逆变相对于双极性逆变损耗低,电磁干扰少,单极性SPWM更适用于逆变控制,但该控制方式存在一个过零点振荡。介绍了单极性逆变中的双边SPWM的控制方法,分析了这种控制方法在正弦波电压过零点附近的振荡现象,提出一种解决过零点振荡的方案,并经实验验证。关键词:全桥逆变;单极性;正弦波脉宽调制;过零点振荡0 引言 当前众多电源应用领域对交流电源的要求越来越高,传统的电网直接供电方式在很多场合已无法满足要求,因此,需要对电网或者其他能源处理后逆变输出。高质量的逆变电源已经成为电源技术的重要研究对象。全桥架构又是逆变器中非常重要的架构。全桥逆变控制方式主要分为双极性控制方式和单极性控制
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电源技术中的全桥逆变单极性电源技术中的全桥逆变单极性SPWM控制方式过零点振荡的研控制方式过零点振荡的研
究究
摘要:单极性全桥逆变相对于双极性逆变损耗低,电磁干扰少,单极性SPWM更适用于逆变控制,但该控制方
式存在一个过零点振荡。介绍了单极性逆变中的双边SPWM的控制方法,分析了这种控制方法在正弦波电压过
零点附近的振荡现象,提出一种解决过零点振荡的方案,并经实验验证。关键词:全桥逆变;单极性;正弦波
脉宽调制;过零点振荡0 引言 当前众多电源应用领域对交流电源的要求越来越高,传统的电网直接供电方式
在很多场合已无法满足要求,因此,需要对电网或者其他能源处理后逆变输出。高质量的逆变电源已经成为电
源技术的重要研究对象。全桥架构又是逆变器中非常重要的架构。全桥逆变控制方式主要分为双极性控制方式
和单极性控制
摘要摘要:单极性全桥逆变相对于双极性逆变损耗低,电磁干扰少,单极性SPWM更适用于逆变控制,但该控制方式存在一个过
零点振荡。介绍了单极性逆变中的双边SPWM的控制方法,分析了这种控制方法在正弦波电压过零点附近的振荡现象,提出
一种解决过零点振荡的方案,并经实验验证。
关键词关键词:全桥逆变;单极性;正弦波脉宽调制;过零点振荡
0 引言引言
当前众多电源应用领域对交流电源的要求越来越高,传统的电网直接供电方式在很多场合已无法满足要求,因此,需要对
电网或者其他能源处理后逆变输出。高质量的逆变电源已经成为电源技术的重要研究对象。全桥架构又是逆变器中非常重要的
架构。全桥逆变控制方式主要分为双极性控制方式和单极性控制方式。双极性控制是对角的一对开关为同步开关,桥臂上下管
之间除死区时间外为互补开关,控制相对简单,但是它的开关损耗高,存在很大的开关谐波,电磁干扰大,而单极性控制可以
很好地解决这些问题。全桥逆变器单极性控制仅用一对高频开关,相对于双极性控制具有损耗低、电磁干扰小、无开关频率级
谐波等优点,正在取代双极性逆变控制方式。但由于控制环路的延时作用,单极性控制方式的逆变器仍然受一个问题的困扰,
即在过零点存在一个明显的振荡。单极性控制方式又包括单边方式和双边方式,双边方式相对于单边方式在抑止过零点振荡方
面有一定优势[1],但仍然无法做到过零点的平滑过渡。为了提高逆变器的输出波形质量,本文分析了,单极性双边控制方
式,分析了其振荡产生原因,并介绍一种解决过零点振荡的方案。
l 主电路拓扑主电路拓扑
单极性SPWM逆变器如图1所示,由2组桥臂构成,一组桥臂(S3,S4)以高频开关工作频率工作,称为高频臂;另一组桥臂
(S1,S2)以输出的正弦波频率进行切换,称为低频臂。
2 单极性双边单极性双边SPWM控制方式控制方式
单极性逆变有两种产生SPWM的方法,分为单极性单边SPWM控制方式和单极性双边SPWM控制方式,文献l对此有比较详
尽的介绍,这里只介绍过零点特性较好的双边控制方式,这种方式对于单边控制方式仍然有效。在单极性双边SPSM控制方式
中,给定的载波信号按正弦方式变化,三角调制波信号,当输出电压为正时三角波为正,输出电压为负时三角波为负,如图2
所示。高频臂上管S3的开关由载波与调制波相比较决定,载波幅值大于调制波则开通,载波幅值小于调制波则关断,除去死
区时间,高频臂上管S3与高频臂下管S4的开关完全互补。这样即可得到SPWM规律的高频臂开关信号,实现逆变器的正弦波
输出。
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weixin_38563552
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