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1、三逆变桥的组合逆变/充电器主电路设计电气传动2007年第37卷第11期*三逆变桥的组合逆变/充电器主电路设计112刘振来张丁喜何湘宁1.河西学院2.浙江大学电力电子技术研究所摘要:在单个逆变桥的基础上,为了获得输出波形接近正弦波的阶梯波,设计了一个新颖的逆变/充电器,其最大特点是3个逆变电路的输出各通过一个变压器进行升压,且3个变压器串联输出。通过控制MOS-FET的通断,输出是一个接近正弦的阶梯波。再通过简单的滤波,最后得到非常好的正弦波。关键词:逆变/充电器变压器阶梯波正弦波DesignaInverter/ChargerCircuitofThreeIn
2、verterBridgeLiuZhenlaiZhangDingxiHeXiangningAbstract:Inordertogetobtainingoutputofwaveadjacentsinusoidladderofwaveabovesinglepowerin-verter,anovelpowerinverter/chargerwasdesigned,whichmaximalcharacteristicisconsistofthreeinvertercircuitoutputbythreeserieswoundtransformerhoistvoltage.Through
3、controllingMOSFETbreakonorbreakoff,aadjacentsinusoidalladderofwaveisgot.Andbyasimplefilter,agoodsinusoidalwaveisob-tained.Keywords:powerinverter/chargertransformerladderofwavesinusoidalwave1引言逆变/充电器可在许多不同的工作模式或它们的组合下工作。分别有逆变器模式、充电器模图1逆变/充电器的基本框图式、逆变/充电模式、发电机支持模式、自动发电机控制模式、电网后备模式、电网交互模式、电能
4、控逆变/充电器主要由主电路、控制电路、辅助制模式、减轻最大负载模式、低电池电压转换模电路和保护电路组成,主电路是用于逆变和充式。例如在持续的停电时间中,它可同时工作电,控制电路主要是用来控制MOSFET开通和于电网后备模式、发电机自动控制模式和发电机关断,辅助电路和保护电路可以对电压和电流进支持模式。行采样监测并根据各个检测信号对逆变/充电器要完成以上的这些功能,逆变/充电器都必须进行各种保护,以保证逆变/充电器安全地工作,基于两个最基本的功能:逆变和充电。以下主要对该逆变/充电器的主电路进行分析。设计的逆变/充电器的输出功率为5000W,2主电路分析输入交流电压为120V,
5、蓄电池电压为12V。该[1~5]逆变/充电器的主要功能是在市电或发电机正常供2.1逆变工作原理电时,逆变/充电器所外接的负载直接由市电或发如何消除逆变器输出电压的高次谐波,改善电机供电,同时,市电或发电机经AC/DC变换后逆变器输出电压的波形,是相当重要的一个问题。给蓄电池充电,当市电或发电机断电或其电压过低为了改善逆变器输出电压的波形,使之接近于时,蓄电池经DC/AC变换,再经变压器升压,供电正弦波,过去习惯的作法是采用交流滤波器,需要消给负载。逆变/充电器的基本框图如图1所示。除的是3,5次及以上的奇次谐波。而3,5次谐波与*本文得到台达电力电子科教发展基金资助31电气传动
6、2007年第37卷第11期三逆变桥的组合逆变/充电器主电路设计基波的频率比较接近,故要求交流滤波器的电感、电是串联输出的。通过控制MOSFET的通断,最容数值较大,特别是在大容量电力电子逆变装置中,后的输出是一个接近正弦的阶梯波。所需滤波器的体积会更大、也很不经济。具体工作原理如下。由于这个原因,单纯地利用交流滤波器滤掉3个变压器的变比不同,第1个变压器的变高次谐波不是一种理想的方法。所以,为了改善比为1.5,而实际取的原边为3.56mH,副边为逆变器输出电压的波形而又不使装置体积有明显5.43mH,其变比为(5.43/3.56)=1.5;第2个的增加,就必须从逆变器本
7、身寻找解决问题的方变压器的变比应为4.5,由此可取原边6.46mH,法。要求这种方法不仅可以将逆变器输出电压波副边为29mH,其变比为(29/6.46)=4.5;第3形中高次谐波分量抑制到满意的数值,而且还不个变压器的变比应为13.5,可取原边为8.62影响逆变器输出电压、输出功率调整、控制的灵活mH,副边为113mH,其变比为(113/8.62)=性和快速性。利用逆变器本身改善输出电压波形13.5。如果电池电压为12V,则3个变压器的输的方法,可采用多重化逆变技术。
