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，成為當今逆變電源領(lǐng)域的研究熱點之一。在要求實現(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)對逆變技術(shù)進行了分類討論，詳細闡述了國內(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，重點對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)兩級功率變換拓撲為例，詳細介紹了主電路的工作原理：包括對逆變器在一個高頻開關(guān)周期內(nèi)十二個工作模態(tài)的分析和穩(wěn)態(tài)外特性的討論。對單極性移相SPWPM（正弦脈寬脈位調(diào)制）模式控制策略和原理特性進行了詳細的論述，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，建立了逆變器前級逆變和

3、后級周波變換環(huán)節(jié)的輸出電壓的數(shù)學模型，對SPWPM模式進行了詳細的數(shù)學推導，闡明了SPWPM模式的高頻鏈變換過程及原理，并用仿真實驗對上述理論分析過程進行了驗證。 再次，本文詳細闡述了單極性移相SPWPM模式高頻鏈逆變器的設(shè)計與實現(xiàn)過程。由于高頻變壓器在硬件電路中的重要性，對其設(shè)計過程進行了重點介紹。為實現(xiàn)數(shù)字化控制，對以DSP為核心的軟件系統(tǒng)的實現(xiàn)方法進行了詳細的說明。在完成整個系統(tǒng)的設(shè)計調(diào)試后，得到了基本的試驗結(jié)果，并對試驗

4、結(jié)果進行了詳細的分析。試驗結(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很好的研究和發(fā)展方向。 最后，本文對近年來，在高性能逆變器領(lǐng)域研究較多的基于電壓電流瞬時值反饋的雙環(huán)控制策略進行了介紹，將高頻鏈和雙環(huán)控制策略相結(jié)合，對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)控制方案分別進行了分析設(shè)計和仿真研究，并比較分析了兩者各自的特點。仿真實驗結(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，