[信息與通信]pwm控制技術(shù)(參考版)
2024-12-10 22:48本頁(yè)面
【正文】 市電異常乃至停電時(shí)，蓄電池的直流電經(jīng)逆變器變換為恒頻恒壓交流電繼續(xù)向負(fù)載供電，供電時(shí)間取決于蓄電池容量的大小 。同時(shí)，整流器輸出給蓄電池充電，保證蓄電池的電量充足。 UPS廣泛應(yīng)用于各種對(duì)交流供電可靠性和供電質(zhì)量要求高的場(chǎng)合。 ?由于開(kāi)關(guān)電源采用了工作頻率較高的交流環(huán)節(jié) ，變壓器和濾波器都大大減小 ， 體積和重量都遠(yuǎn)小于相控整流電源 ， 此外 ， 工作頻率的提高還有利于控制性能的提高 。 ?除功率很大的逆變裝置外 ， 不用 PWM控制的逆變電路已十分少見(jiàn) 。 小結(jié) 53 PWM控制技術(shù)用于 逆變電路 ?PWM控制技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用最具代表性 。 器件與 PWM技術(shù)的關(guān)系 ?IGBT、 電力 MOSFET等為代表的全控型器件的不斷完善給PWM控制技術(shù)提供了強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ) 。 三角形比較方式 51 介紹 PWM控制的基本原理、實(shí)現(xiàn)方法，并著重闡述 PWM控制技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用。 和滯環(huán)比較方式相比 ， 電流控制誤差沒(méi)有一定的環(huán)寬 ，控制的精度低一些 。 每個(gè)采樣時(shí)刻的控制作用都使實(shí)際電流與指令電流的誤差減小 。 在時(shí)鐘信號(hào)到來(lái)的時(shí)刻 ， 如 i i*， V1通 ， V2斷 ， 使 I 增大 。 三角波比較方式電流跟蹤型逆變電路 50 不用滯環(huán)比較器 ， 而是設(shè)置一個(gè)固定的時(shí)鐘 。 為改善輸出電壓波形，三角波載波常用三相三角波載波。 放大器 A通常具有比例積分特性或比例特性，其系數(shù)直接影響電流跟蹤特性。 滯環(huán)比較方式 49 三角形比較方式 負(fù) 載 + i U i * U + i V i * V + i W i * W U d C + C + C + 三相三角波 發(fā)生電路 A A A (1) 基本原理 不是把指令信號(hào)和三角波直接進(jìn)行比較，而是通過(guò)閉環(huán)來(lái)進(jìn)行控制。 （ 4）和計(jì)算法及調(diào)制法相比，相同開(kāi)關(guān)頻率時(shí)輸出電流中高次諧波含量多。 （ 2）實(shí)時(shí)控制，電流響應(yīng)快。 滯環(huán)環(huán)寬 電抗器 L的作用 t O i i i * + D I i * D I i * 滯環(huán)比較方式的指令電流和輸出電流 滯環(huán)比較方式電流跟蹤控制舉例 滯環(huán)環(huán)寬電抗器 的作用滯環(huán)比較方式 48 2) 采用滯環(huán)比較方式的電流跟蹤型 PWM變流電路有如下 特點(diǎn) 。 滯環(huán)環(huán)寬 電抗器 L的作用 47 參數(shù)的影響 環(huán)寬過(guò)寬時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率低，跟蹤誤差大；環(huán)寬過(guò)窄時(shí)，跟蹤誤差小，但開(kāi)關(guān)頻率過(guò)高，開(kāi)關(guān)損耗增大。 t O i i i * + D I i * D I i * 滯環(huán)比較方式的指令電流和輸出電流 滯環(huán)比較方式電流跟蹤控制舉例 基本原理 把指令電流 i*和實(shí)際輸出電流 i的偏差 i*i作為滯環(huán)比較器的輸入。39。 ? 設(shè)同一三角波周期內(nèi)三相的脈寬分別為 dU、 dV和 dW，脈沖兩邊的間隙寬度分別為 d’U、 d’V和 d’W， 同一時(shí)刻三相調(diào)制波電壓之和為零 ， 得 利用以上兩式可簡(jiǎn)化三相 SPWM波的計(jì)算 23 cWVUT??? ???4339。 d 39。 2 d 2 d 規(guī)則采樣法 規(guī)則采樣法 42 設(shè)正弦調(diào)制信號(hào)波為 式中， a稱為調(diào)制度， 0≤ a1； wr為信號(hào)波角頻率，從圖中得以下關(guān)系式 因此可得 三角波一周期內(nèi)，脈沖兩邊間隙寬度δ ’為 tau rs inr ??2/22/s i n1cDrTta ????)s i n1(2 Drc taT ?? ??? ? )s i n1(42139。 2 d 2 d 規(guī)則采樣法 規(guī)則采樣法 41 ? 在三角波的負(fù)峰時(shí)刻 tD對(duì)正弦信號(hào)波采樣得 D點(diǎn)，過(guò) D點(diǎn)作一水平直線和三角波分別交于A、 B點(diǎn)，在 A點(diǎn)時(shí)刻 tA和 B點(diǎn)時(shí)刻 tB控制功率開(kāi)關(guān)器件的通斷 ? 這種規(guī)則采樣法得到的脈沖寬度和用自然采樣法得到的脈沖寬度非常接近 u c u O t u r T c A D B O t u o t A t D t B d d 39。2Ud?2Ud?當(dāng)逆變電路輸出頻率很低 時(shí)， fc也很低， fc過(guò)低時(shí)由調(diào)制帶來(lái)的諧波不易濾除 ?當(dāng)逆變電路輸出頻率很高 時(shí)，同步調(diào)制時(shí)的載波頻率 fc會(huì)過(guò)高，使開(kāi)關(guān)器件難以承受 36 分段同步調(diào)制 ?把逆變電路的輸出頻率范圍劃分成若干個(gè)頻段，每個(gè)頻段內(nèi)保持 N恒定，不同頻段的 N不同 ?在 fr高的頻段采用較低的 N，使載波頻率不致過(guò)高，限制功率開(kāi)關(guān)器件允許的范圍
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