基于SOPC的模塊級聯(lián)型高壓逆變電源控制技術(shù)的研究.pdf

1、對于一些特殊的絕緣材料和電氣設(shè)備的絕緣系統(tǒng)來說,正弦波頻率和電壓幅值是絕緣老化加速的因子。在進行加速老化實驗的過程中,為了在不改變絕緣失效機理的條件下盡快得出絕緣壽命的相關(guān)信息,需要使用中、高頻率的正弦波逆變電源。由于受到高壓電壓的限制,當前主要使用的50HZ工頻正弦波電源不能完全滿足這些特殊要求。因此,對中、高頻的高壓正弦波逆變電源的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。同時,載波移相技術(shù)在高壓逆變電源中的應用,在一定程度上達到了在不增加開關(guān)元

2、件的開關(guān)頻率的基礎(chǔ)上而降低諧波失真的目的。載波移相控制策略使得控制變得更為復雜,對控制器的要求進一步提高。當前主要是利用微控制器和DSP處理器來實現(xiàn)高壓變頻器的控制策略,隨著FPGA/CPLD器件和SOPC技術(shù)的發(fā)展,使得利用FPGA/CPLD器件基于SOPC技術(shù)實現(xiàn)高壓變頻器的控制成為可能,同時這種方法不僅具有硬件實現(xiàn)的可靠性和快速性,也具有軟件實現(xiàn)的靈活性等優(yōu)點。
　　本文主要在基于載波移相SPWM技術(shù)的模塊級聯(lián)型高壓逆變電源

3、的控制策略上進行了分析研究,在Simulink下對各種常見的控制策略進行仿真;同時在模塊級聯(lián)型高壓逆變電源控制策略的數(shù)字化實現(xiàn)方面做了一些研究,通過探索將運用先進的SOPC技術(shù)實現(xiàn)的數(shù)字控制平臺引入控制系統(tǒng),以推進模塊級聯(lián)型高壓逆變電源數(shù)字化控制的進程。
　　本文首先詳細分析了模塊級聯(lián)型高壓逆變電源拓撲結(jié)構(gòu)及控制策略。針對兩模塊級聯(lián)的情況,分析了每個開關(guān)狀態(tài)下每個模塊所對應的工作狀態(tài)、每個模塊的輸出電平以及在對應的情況下級聯(lián)系統(tǒng)的

4、工作狀態(tài)和輸出電平。
　　其次,在Simulink下對常見的基于載波移相SPWM技術(shù)控制策略進行仿真,并對每種算法濾波后的結(jié)果進行了分析。得出了在級聯(lián)模塊數(shù)為6的情況下,PD、POD和APOD三種算法的THD相差不大;在級聯(lián)模塊數(shù)為6且未經(jīng)濾波的情況下,單極性三角波水平總移相角為2π時的THD明顯優(yōu)于總移相角為π的情況,而雙極性三角波水平總移相角為π時的THD明顯優(yōu)于總移相角為2π的情況的結(jié)論。
　　控制系統(tǒng)運行頻率越高,對