资源描述：
《单周期控制VIENNA整流器的研究-樊轶》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第卷第期电力电子技术,年月单周期控制整流器的研究樊较,韦微,陈杰,龚春英南京航空航天大学,自动化学院,江苏南京摘要单周期控制三相功率因数校正技术,无需使用乘法器也无需采样输入电源电压,具有控制简单、容易实现的特点,因此得到广泛的研究和应用。分析了三相维也纳整流器在传统策略下的工作原理,同时针对母线侧电容不均压问题提出了一种改进的策略,并推导了该策略的核心控制方程。改进的策略能有效改善母线侧电容不均压问题,从而保证了桥臂电压及输入电流波形质量,并通过实验验证了理论分析的可行性。关键词整流器单周期控制母线电容均压中图分类号文献标识码文章编号一一一一访·,,,一刀少公鳍
2、了王,刀山材鳍,一盯一讥,群一群一讯一一引言三相高功率因数整流器是一个多输入、多输出、时变的强祸合系统',三相技术利用可复位积分器将非线性开关变换为线性开关,可以实现对三相整流器的解藕控制,同时无需使·毛哗用乘法器且无需采样输入电源电压,具有控制简黔淤。从单、容易实现的特点。目前技术在三相的控制中得到了广泛应用,如三相六开关全桥结图新型整流器拓扑构、结构、三相串并联双结构等。此一处对整流器展开研究。新拓扑工作原理与传统拓扑相似,开关管六开关整流器工作原理,可为或,与二极管十,新型整流器包括个开关管和个构成双向开关,十和为续流二极管,图为电路等效结构简图。以相为例,
3、说明电源正、负半二极管,每组个开关管以相同占空比控制,其中点周内,电流连续导通模式下电路工作状态。与直流母线侧电容中点相连构成三电平结构,电路拓扑如图所示。六开关整流器与传统三开关整流器相比,可降低电路中的损耗,提高又、子`刀门「整流器效率。凡定稿日期一一作者简介樊轶一,女,安徽桐城人,硕士研究生,图整流器结构简图研究方向为功率电子变换技术。伍单周期控制整流器的研究电源正半周,开关管导通时,相电整流器的控制目标。其中,。为反应负载大小的流通路为、、、刃升口,该过程为电等效输入电阻。将。,,。计算式代入式得感储能阶段,加在滤波电感两端的电压、二。,。吸矛`、了、「`
4、一“,一'`,﹁一。一且逐渐增大一关断时,。通过续流,电流一“`一'`一通路为。乙斗斗升,。。一·。,一一一又万。。,所以,但却逐渐减小。可见,式中。为等效采样电阻。为输出电压调节器的输出信号,。,。。。巩时,通过控制十的闭合或关断,可对。进行控制。电源负半周时工作原理与正半周相解此方程可得的核心控制方程同,仅电流方向相反。由于存在十,卜,在整个一成。,,,电源周期内,都不存在直通可能,因此控制上无可知,只要满足开关管占空比与输入电流成需设置死区时间,然而续流二极管也阻碍了直流正比即可实现整流器的单位功率因数运行。由上侧向交流侧的功率传递,因此,该变换器仅能作为述
5、核心控制方程可得到传统整流器整流器,而不能作为逆变器。同时可见,电路中的的控制原理框图,如图所示。功率器件承受最大电压均为直流母线电压的一图整流器结构简图半,因此可以选择较低耐压器件用于较高功率场狱合。通过控制三相个开关管可以达到控制和调瑞一凡节输入电流以及输出电压的目的。翼呵应达陌画夔洲畔单周期控制整流器原理图传统整流器控制原理图在整流器平均电路模型中,当开关频率关远大于电源基波频率时,变换器工作在准稳态模式下,即认为滤波电感在一个开关周期内的脉宽调制方式普遍采用单边调制即锯齿波调制,其中又分为上升沿和下降沿调制两种。满足伏秒平衡条件,电感两端电压可忽略,在输入
6、但无论是哪一种单边调制方式,其平均输入电流电压平衡条件下有中均会含有奇次谐波分量,而将两种单边调制方、。一叮氏`·田`,、式组合而成的双边调制即三角波调制方式则可将鲡牡打泌`“,``“。平均输入电流中的奇次谐波分量抵消,因此这里胡。七采用双边调制方式,如图所示。。二由晰。二晰砂鲡,鲡二“耐,“。。,可得》亡二丑`、一晰,耐。“综合式一得“`一'`一“「·图双边调制过程示意图一“`一““朋】“一一」。」脚在每个开关周期内,有母线侧电容的均压控制“·产一艺·“·``·在整个系统中,除了对直流母线电压以及输鲡一笠“悦二“`入电流进行控制外,对母线电容中点电压平衡的翻又一
7、“戈`又式中,为符号函数,〕,二。,。一。控制也十分重要,下面针对母线电容均压问题对将式代入式有原有策略进行改进。了、`、了、记■二叽一呱,其中叽为上电容电压,呱为﹃一。“`一“一“一一一“`一`厂…一下电容电压,则式将改进为一一一晰一`一·“汉一““。``·为实现单位功率因数运行,输入电压和输入崛`一氏“。`一“。``“电流应满足笋。,二,。,这是。二〔一试一■。第卷第期电力电子技术,年月八〕柳又,、二。】,图为当整流器工作在基频下,输出尹,。六,可得`了、`、负载功率为时,采用传统的策略及改尹一。。一■。一。一■。进控制方法的实验波形。有一喇一么华聋丫闪杏︵之
8、”一汾叶魏
