当前位置：首页 > 行业资讯
全桥高频链逆变电源的混合控制策略
发布时间:2017-01-12 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]
图2 主电路控制波形3 控制回路设计
全桥电流源高频链逆变电路采用电压瞬时反馈的SPWM控制方案，控制方案如图3所示。其中电压给定为Uref，电压调节器的输出为Ur，电压调节器的反向值为Um，它们分别与同一个载波Ut进行比较，产生UGS1、UGS3和UGS2、UGS4来分别驱动高频逆变桥的开关管S1、S3、和S2、S4[7]。而UGS5与UGS6为产生的高频同步信号，SP为输出电压 经过过零比较后得到的逻辑信号，SF为能量回馈逻辑信号。根据对输出电压与电流进行过零比较来判断得到的逻辑信号SP与SF，与高频同步信号UGS5、UGS6进行逻辑组合后，就可以得到周波变换器的具有双向能量流动特性的驱动信号。其逻辑组合式如1式所示。
（1）其中
图3 高频链逆变器控制框图系统控制核心为TMS320F2407型D SP，采用电压瞬时反馈控制，只用一个事件管理器可以实现驱动信号的产生，定时器的工作模式为增减计数，即载波Ut为对称三角波，载波频率和高频链逆变器的开关频率一致，通过正确设置相关寄存器，即可以产生高频SPWM信号来驱动高频变压器前端逆变电路[8]。而周波变换器的驱动信号是由高频SPWM信号和输出电压与电流的过零比较输出信号进行逻辑组合得到。图4为周波变换器驱动信号逻辑组合产生原理。其中输出电压经过过零比较得到SP，与输出电流进行逻辑组合得到SF。再经过一系列逻辑运算得到周波变换器最终的驱动波形。
图4 周波变换器驱动信号逻辑组合
4 仿真与实验结果
在上述理论分析研究基础上，应用MATLAB仿真软件对上述所做的理论分析及控制策略的研究进行了仿真。同时，为了验证混合控制策略对全桥高频链逆变电路的可行性及效果，制作了一个原理样机，主要参数如下：输入直流电压为40V~6模压电感器0V，输出电压为220Vac的正弦交流电，输出额定容量为200VA。S1~S4采用MOSFET，型号为IXTQ60N20T；S5、S6采用MOSFET，型号为IXFX24N120Q2。高频变压器的磁芯为ETD49，材质为PC40，初级绕组为8匝，由两股线径为0.8mm的漆包线并绕，次级为90匝，由线径为0.5mm的漆包线绕制。输出电容选择4µF的CBB电容。
图5为周波变换器开关管的驱动波形，由仿真结果可知，当输出电压U0和电流I0极性相同时，开关管S5、S6均处于工频开关状态。如果负载为感性负载，输出电流 滞后于输出电压U0，且其中输出电压U0为正，输出电流I0为负时，S5常通，S6高频斩波，实现能量回馈；当输出电压U0为负，输出电流I0为正时，S6常通，S5高频斩波，实现能量回馈。当负载为容性负载时，输出电流I0超前于输出电压U0，且其中输出电压U0为负，输出电流I0为正时，S6常通，S5高频斩波，实现能量回馈；输出电压U0为正，输出电流I0为负时，S5常通，S6高频斩波，实现能量回馈。证明周波变换器通过逻辑混合控制可以实现其开关管的驱动脉模压电感器冲为低频和高频脉冲的混合，逆变器能量可以双向流动。
在0.15S时逆变器输出所带负载突然发生变化，此情况下输出电压U0与输出电流I0的变化情况如图6所示。由图6可以看出系统负载突然发生变化大功率电感贴片电感器时，输出电电感式传感器压基本不发生变化，实时跟踪给定电压。图7为给定电压与实际输出电压的正半周比较图。由图7可以看出实际输电感生产厂家出电压始终跟踪给定电压上下波动，且波动范围较小。图6和图7说明采用电压瞬时反馈的控制算法，可以使系统具有较快的响应特性与较好的稳定性。由图8可以看出输出电压THD为0.82%，谐波含量较少。图9为接阻性与容性负载时，系统输出电压与电流实验波形图。
（a）感性负载
（b）容性负载
图5 周波变换器开关管驱动波形仿真图
图6 加突变信号时,系统输出电压与电流波形继电器消除高压噪声 一个简单的继电器电路消除扫描式电子显微镜的双级制动器中噪声。大多数实验室和工业环境中存在全频率下有多种电子噪声源，主要来自重型设备、器械、能量源和显示器。工程师使用过许多简单设备和技术来处理这种噪声
增强PFC段性能的两种简单调整方法大多数的现代电源都要求从输入线路所吸收的电流包含谐波含量。实际上，规范标准要求线路电流接近正弦波形，而且相位与线路电压同相。为此，通常在桥电路与大电容之间插入所谓的PFC预稳压器。这个中间段设计输出恒
开关电源的测量中安全性解决方案前言 电源几乎对于每种外接电源的电子产品都必不可少，开关电源系统(SMPS)已成为数字计算、网络、通信系统中的主流结构。开关电源的性能(或者故障)就可能对一个昂贵的大型系统产生重要影响。 要确保即将实
- 上一篇：提高开关电源待机效率的方法
- 下一篇：IC 及系统级保护功能
