基于單極性移相控制高頻脈沖交流環節的逆變器


式中:D為濾波器前端電壓SPWM波在一個開關周期內的占空比,即D=2Tcom/Ts=(180°-θ)/180°。穩態時逆變器外特性
2.l 理想情形(r=O)
由式(7)可知,理想情形且CCM模式時逆變器的外特性為Uo=DUiN2/N1 (8)
濾波電感電流臨界連續和DCM模式時一個開關周期內的原理波形,如圖4所示。
濾波電感電流臨界連續和DCM模式時一個開關周期內的原理波形


2.2、實際情形
實際情形時,逆變器的內阻r不為零,因此逆變器外特性可由式(7)表示。
逆變器標么外特性曲線,由式(12)決定;曲線A右邊為濾波電感電流連續時外特性曲線。實線為理想情形時曲線,由式(8)決定。虛線為實際情形時曲線。由式(7)決定。可見隨負載增加,輸出電壓下降;曲線A左邊為濾波電感電流斷續時外特性曲線。由式(18)決定。
原理試驗
設計實例:全橋橋式電路拓撲,單極性移相控制策略,輸入電壓Ui=DC270(1±10%)V,輸出電壓Uo=AC115V/400Hz,額定容量 S=1kV·A,開關頻率fs=50kHz,變壓器原、副邊匝比為N1/N2=25/20,變壓器磁芯選用Mn-Zn鐵氧體R2KBD材料 PM62×49,濾波電感Lf=0。5mH,濾波電容Cr=2μF,功率開關S1-S8b均選用IRFP460MOSFET(20A/500V),控制電路采用兩片UC3879芯片。
逆變器額定阻性負載時原理試驗波形,如圖6所示。原理試驗結果均表明:
1)變壓器原邊繞組電壓uEF為雙極性三態的高頻脈沖交流電壓波;
2)周波變換器功率升關實現了零電壓開關:
3)輸出濾波器前端電壓uDC為單極性SPWM波。頻譜特性好;
4)輸出電壓波形失真度THD0。5%;
5)額定阻性負載時變換效率為86%:
6)該逆變器還適用于感性。溶性、非線性負載;
7)仿真、原理試驗結果均與理論分析一致。

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