基于SPWPM模式的高頻鏈逆變器研究.pdf

1、近年來，隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，高頻鏈逆變技術(shù)得到了廣泛關(guān)注和研究，成為當(dāng)今逆變電源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。在要求實(shí)現(xiàn)電力電子裝置高功率密度、高效率、小型化的場合，高頻鏈逆變技術(shù)有著巨大的優(yōu)勢。 首先，本文在介紹逆變器應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)上，按照低頻和高頻環(huán)節(jié)對(duì)逆變技術(shù)進(jìn)行了分類討論，詳細(xì)闡述了國內(nèi)外高頻鏈逆變技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展概況，分析了幾種具有代表性的電壓源型和電流源型高頻鏈逆變技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)雙向電壓源型的高頻鏈逆變器的主電路拓

2、撲和現(xiàn)有控制策略進(jìn)行了分析和討論。 其次，在上述分析的基礎(chǔ)上，以全橋橋式(DC/AC/AC)兩級(jí)功率變換拓?fù)錇槔?，詳?xì)介紹了主電路的工作原理：包括對(duì)逆變器在一個(gè)高頻開關(guān)周期內(nèi)十二個(gè)工作模態(tài)的分析和穩(wěn)態(tài)外特性的討論。對(duì)單極性移相SPWPM（正弦脈寬脈位調(diào)制）模式控制策略和原理特性進(jìn)行了詳細(xì)的論述，并簡要說明了移相全橋電路的軟開關(guān)原理。 然后，根據(jù)單極性移相控制SPWPM模式逆變器高頻鏈的工作原理特性，建立了逆變器前級(jí)逆變和

3、后級(jí)周波變換環(huán)節(jié)的輸出電壓的數(shù)學(xué)模型，對(duì)SPWPM模式進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，闡明了SPWPM模式的高頻鏈變換過程及原理，并用仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)上述理論分析過程進(jìn)行了驗(yàn)證。 再次，本文詳細(xì)闡述了單極性移相SPWPM模式高頻鏈逆變器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程。由于高頻變壓器在硬件電路中的重要性，對(duì)其設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了重點(diǎn)介紹。為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制，對(duì)以DSP為核心的軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)的說明。在完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)調(diào)試后，得到了基本的試驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)試驗(yàn)

4、結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的分析。試驗(yàn)結(jié)果表明了單極性移相SPWPM控制策略的正確性和可行性，為逆變電源高頻化提供了一個(gè)很好的研究和發(fā)展方向。 最后，本文對(duì)近年來，在高性能逆變器領(lǐng)域研究較多的基于電壓電流瞬時(shí)值反饋的雙環(huán)控制策略進(jìn)行了介紹，將高頻鏈和雙環(huán)控制策略相結(jié)合，對(duì)常用的基于電感電流內(nèi)環(huán)和電容電流內(nèi)環(huán)的兩種雙環(huán)控制方案分別進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)和仿真研究，并比較分析了兩者各自的特點(diǎn)。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：將雙環(huán)控制策略和高頻鏈技術(shù)相結(jié)合的逆變器，