DSP控制SPWM全桥逆变器直流偏磁的研究

为解决SPWM全桥逆变器中存在的直流偏磁问题，一般可采取如下措施：

1）变压器铁心加气隙，增加铁心的磁阻，提高变压器抗直流偏磁的能力；磁通密度按单相工作状态选取，但这样却降低了铁心的利用率，增大了变压器的体积和重量。

2）变压器原边绕组串接一个无极性隔直电容，这种方案一般仅适合于小功率逆变电源，而不适合于中大功率逆变电源。这一方面是因为无极性电容耐压和容量的限制，需要大量的电容进行串并联，从而大大增加了成本、体积和重量；另一方面是因为主电路中串入隔直电容，降低了功率传递效率，影响了逆变器的动态特性。 3）选择饱和压降和存储时间特性一致的功率开关管用于SPWM全桥逆变器，减小控制电路的脉宽失真和驱动延时。

4）在动态情况下限制控制信号的最大变化率，使正负半波尽量对称，但这样却降低了逆变器的动态响应速度。

5）逆变器采用软启动和软关机技术，使变压器

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控制技术

图4抗直流偏磁数字PI控制器

剩磁很小，防止开机时产生瞬态饱和。 此外，一些资料也提出了一些抗直流偏磁的控制方案，如文献[1]提出的逐脉冲电流检测法，文献[2]提出的电流型PWM控制法，文献[3]提出的采样保持法，文献[4]提出的双环控制法等等，但这些方法均只适用于DC/AC/DC变换器中的逆变器部分。文献[5]提出的静态补偿和适时补偿法较好地解决了SPWM全桥逆变器中存在的直流偏磁问题，但却属于模拟控制。本文通过采样输出变压器原边电流，通过数字PI控制器来调整触发脉冲宽度，较好地解决了全数字化SPWM逆变电源中存在的直流偏磁问题。