逆變器的兩種電流型控制方式
?、廴鬷f升至ig+h,則CMP3翻轉(zhuǎn)為1、將RS3清零,S4關(guān)斷,負(fù)載通過(guò)D2、D3續(xù)流,UAB為-E,iL按式(3)下降至開(kāi)關(guān)周期結(jié)束。if的峰值不大于ig+h
M2=diL/dt=-(E+U0)/L(3)
(2)ig負(fù)半周,即ig 比較器CMP1輸出低電平,S4一直關(guān)斷。
時(shí)鐘信號(hào)CLK的上升沿將觸發(fā)器RS2清0,S2、S3導(dǎo)通,S1關(guān)斷,UAB為-E,iL按式(3)下降。
當(dāng)iL降至if時(shí)RS2翻轉(zhuǎn),S2關(guān)斷、S1導(dǎo)通,UAB為0,iL按式(2)變化:若U0,則iL上升至開(kāi)關(guān)周期結(jié)束;而若U0>0,則iL繼續(xù)下降,此時(shí)也可能出現(xiàn)三種情況:
?、賗f下降率小于ig,則if相對(duì)于ig上升至開(kāi)關(guān)周期結(jié)束;
?、趇f下降率略大于ig,開(kāi)關(guān)周期結(jié)束時(shí)if小于ig而大于ig-h(huán),則下一個(gè)開(kāi)關(guān)周期仍保持該狀態(tài)(UAB為0);
?、廴鬷f降至ig-h(huán),則CMP4翻轉(zhuǎn)為1,RS3清零,S3關(guān)斷,負(fù)載通過(guò)D1、D4續(xù)流,UAB為+E,iL按式(1)上升至開(kāi)關(guān)周期結(jié)束。|if|的峰值不大于|ig-h(huán)|,即|ig|+h。
可見(jiàn),這也是一種三態(tài)工作方式:iL與U0同相時(shí),逆變器工作在PWM方式,在1狀態(tài)和0狀態(tài)(或-1狀態(tài)和0狀態(tài))間轉(zhuǎn)換;二者反相時(shí),滯環(huán)才起作用,它使逆變器在1,0和-1三種狀態(tài)間轉(zhuǎn)換。
圖2電流型準(zhǔn)PWM
3靜態(tài)性能的比較
以某逆變器為例,分析和比較上述兩種控制方式下的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能。電路參數(shù):E=180VDC,L=1mH,C=20μF;調(diào)制頻率為f;輸出:U0=115VAC、fo=400Hz;額定負(fù)載:1kVA電流和電壓反饋系數(shù)分別為04167和025;電壓調(diào)節(jié)器為PI型:放大倍數(shù)Ap=135,時(shí)間常數(shù)τ1=027ms;
表1為不同負(fù)載和不同調(diào)制頻率下U0與基準(zhǔn)電壓Ur的靜態(tài)誤差和U0的THD。
表1不同控制方式下的穩(wěn)態(tài)性能的比較
1.f=20kHz | 靜差(%) | THD(%) | ||
---|---|---|---|---|
PWM | 滯環(huán) | PWM | 滯環(huán) | |
空載 | 1.02 | 1.02 | 3.8 | 2.8 |
阻性滿載 | 0.97 | 0.97 | 2.6 | 2.0 |
感性滿載(cosφ=0.7) | 0.9 | 0.94 | 11.2 | 3.5 |
整流性負(fù)載 | 1.02 | 1.01 | 3.2 | 3.7 |
2.f=30kHz | 靜差(%) | THD(%) | ||
PWM | 滯環(huán) | PWM | 滯環(huán) | |
空載 | 1.02 | 1.02 | 0.73 | 0.7 |
阻性滿載 | 0.98 | 0.98 | 1.1 | 0.77 |
感性滿載(cosφ=0.7) | 0.94 | 0.95 | 2.0 | 1.4 |
整流性負(fù)載 | 1.02 | 1.02 | 2.8 | 3.0 |
3.f=30kHz | 靜差(%) | THD(%) | ||
PWM | 滯環(huán) | PWM | 滯環(huán) | |
空載 | 1.03 | 1.02 | 0.5 | 0.24 |
阻性滿載 | 0.98 | 0.98 | 0.33 | 0.26 |
感性滿載(cosφ=0.7) | 0.95 | 0.95 | 0.68 | 0.41 |
整流性負(fù)載 | 1.02 | 1.03 | 1.9 | 2.2 |
評(píng)論