微功耗清潔能源存貯系統(tǒng)

后10ms期間，電容網(wǎng)絡(luò)的負(fù)臂啟動(dòng)，同樣道理，在負(fù)載電阻R1上形成S1在上、S4在下、持續(xù)時(shí)間遞減的負(fù)方向?qū)毸妷骸?0ms到來(lái)的最后時(shí)刻，在電阻R1上形成了一個(gè)完整的寶塔波電壓，圖12右邊是所產(chǎn)生的寶塔波電壓的仿真波形。

7.3 寶塔波驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路

圖13是16階微功耗微分逆變器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的實(shí)際電路，電路由4片16個(gè)LM339比較器組成，參考電壓V2是直流電壓，阻值相同的16個(gè)電阻串聯(lián)后與V2并聯(lián)，16個(gè)比較器的反相端順序、依次接在串聯(lián)電阻上，第1個(gè)比較器接1個(gè)電阻，第2個(gè)比較器接2個(gè)電阻，余類推如圖8。另有交流參考電壓V1，全波整流后直接接到每一個(gè)比較器的同相輸入端，同時(shí)設(shè)交流、直流參考電壓V1、V2的幅值都是16V。

圖13逆變器(16階)寶塔波電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)際電路

前10ms，當(dāng)交流參考電壓V1的幅值小于1V時(shí)，沒(méi)有一個(gè)比較器的同相端電壓大于反相端電壓，所有比較器都輸出低電平。當(dāng)V1的幅值大于等于1V時(shí)，第1個(gè)比較器的同相端電壓大于其反相端電壓，輸出高電平。當(dāng)V1的幅值大于等于2V時(shí)，第2個(gè)比較器的同相端電壓大于其反相端電壓，輸出高電平，其余類推。當(dāng)最后一個(gè)，即第16個(gè)比較器輸出高電平以后，交流參考電壓V1將到達(dá)極值，隨著時(shí)間的推移，V1將下降。當(dāng)交流參考電壓V1的幅值下降到小于16V時(shí)，第16個(gè)比較器的同相端電壓小于其反相端電壓，其輸出端電壓產(chǎn)生負(fù)跳變，電壓由高變低，產(chǎn)生了第1個(gè)、也是持續(xù)時(shí)間最短的脈沖信號(hào)。當(dāng)交流參考電壓V1的幅值下降到小于15V時(shí)，第15個(gè)比較器的同相端電壓小于其反相端電壓，其輸出端電壓產(chǎn)生負(fù)跳變，電壓由高變低，產(chǎn)生了第2個(gè)脈沖信號(hào)，其余類推。當(dāng)交流參考電壓V1的幅值下降到小于1V時(shí)，第1個(gè)比較器的同相端電壓小于其反相端電壓，其輸出端電壓產(chǎn)生負(fù)跳變，電壓由高變低，產(chǎn)生了第16個(gè)、也是最后1個(gè)、同時(shí)是持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的脈沖信號(hào)。當(dāng)?shù)诙€(gè)10ms到來(lái)的時(shí)候，重復(fù)上述工作過(guò)程。所產(chǎn)生的16個(gè)持續(xù)時(shí)間由短到長(zhǎng)的脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，也就是形成寶塔電壓的各個(gè)微分電壓，參考圖14的仿真波形。

圖14 逆變器(16階)寶塔波電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)仿真波形

顯然，交流參考電壓V1的頻率決定了所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的持續(xù)時(shí)間，即決定了微分逆變器輸出交流電壓的頻率，而參考電壓V1、V2的幅值決定了所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的高度，即決定了微分逆變器輸出交流電壓的幅值，V1的頻率和V1、V2幅值是可以任意調(diào)節(jié)的，所以，微分逆變器輸出交流電壓的頻率和幅值也是可以任意調(diào)節(jié)的。

圖15是微功耗直流逆變器(8階)輸出電壓仿真波形，左邊是輸出正弦波電壓Vo，右邊是寶塔波的切割過(guò)程。從圖可以看到，當(dāng)寶塔波的階數(shù)N增加時(shí)，例如N=8，所產(chǎn)生的寶塔波非常接近正弦波，可以省去電壓切割這一環(huán)節(jié)。

圖15 直流逆變器(8階)輸出電壓仿真波形

由圖15右邊仿真波形可以看出，從寶塔波切割下來(lái)的邊角料，隨著階數(shù)N的增加，總面積越來(lái)越小，這是因?yàn)閷毸梢钥闯煽v軸上的N個(gè)微分疊加而成，當(dāng)N趨于無(wú)窮大時(shí)，寶塔波趨于正弦波，這時(shí)候，用正弦波切割寶塔波，切下來(lái)的邊角料總面積等于零。