基于单极性移相控制高频脉冲交流环节的逆变器


式中:D为滤波器前端电压SPWM波在一个开关周期内的占空比,即D=2Tcom/Ts=(180°-θ)/180°。稳态时逆变器外特性
2.l 理想情形(r=O)
由式(7)可知,理想情形且CCM模式时逆变器的外特性为Uo=DUiN2/N1 (8)
滤波电感电流临界连续和DCM模式时一个开关周期内的原理波形,如图4所示。
滤波电感电流临界连续和DCM模式时一个开关周期内的原理波形


2.2、实际情形
实际情形时,逆变器的内阻r不为零,因此逆变器外特性可由式(7)表示。
逆变器标么外特性曲线,由式(12)决定;曲线A右边为滤波电感电流连续时外特性曲线。实线为理想情形时曲线,由式(8)决定。虚线为实际情形时曲线。由式(7)决定。可见随负载增加,输出电压下降;曲线A左边为滤波电感电流断续时外特性曲线。由式(18)决定。
原理试验
设计实例:全桥桥式电路拓扑,单极性移相控制策略,输入电压Ui=DC270(1±10%)V,输出电压Uo=AC115V/400Hz,额定容量 S=1kV·A,开关频率fs=50kHz,变压器原、副边匝比为N1/N2=25/20,变压器磁芯选用Mn-Zn铁氧体R2KBD材料 PM62×49,滤波电感Lf=0。5mH,滤波电容Cr=2μF,功率开关S1-S8b均选用IRFP460MOSFET(20A/500V),控制电路采用两片UC3879芯片。
逆变器额定阻性负载时原理试验波形,如图6所示。原理试验结果均表明:
1)变压器原边绕组电压uEF为双极性三态的高频脉冲交流电压波;
2)周波变换器功率升关实现了零电压开关:
3)输出滤波器前端电压uDC为单极性SPWM波。频谱特性好;
4)输出电压波形失真度THD0。5%;
5)额定阻性负载时变换效率为86%:
6)该逆变器还适用于感性。溶性、非线性负载;
7)仿真、原理试验结果均与理论分析一致。

评论