三相Boost型交流变换器最小相检测方法的优化

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1、三相Boost型交流变换器最小相判断方法的优化OptimizedMethodsofMinimumPhaseJudgmentofThree-phaseBoostTypeAC/ACConverter吴吉峰1，张友军1、2，陈柳燕11.苏州大学机电工程学院,（江苏苏州215021）2.南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室，（江苏南京210016）Email:zhangyoujun@suda.edu.cnWuJifeng1,ZhangYoujun1、2,ChenLiuyan11.CollegeofMecha

2、nical&ElectricalEngineering,SoochowUniversity,（Suzhou215021,China），2.NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016,China）Email:zhangyoujun@suda.edu.cn摘要：本文分析了三相Boost型AC/AC交流变换器的控制策略，其中三相输出电压最小相的判断是实现该变换器控制的关键。文中对三相输出电压最小相判断方法进行研究比较并优化，仿真及实验结

3、果都验证了优化后的方法三比方法一和方法二控制精度更好。关键词：交流变换器Boost型控制策略最小相判断Abstract:Thecontrolstrategyofthree-phaseBoosttypeAC/ACconverterwasanalyzedinthepaper.Thekeytorealizetheconvertercontrolistheminimumphasejudgmentofthethree-phaseoutputvoltage.Inthepaper,methodstojudgethemi

4、nimumphaseofthethree-phaseoutputvoltagewerecomparedandoptimized.Thesimulationandexperimentalresultsverifiedtheoptimizedmethod3hasabettercontrolprecisionthanmethod1andmethod2.Keywords:AC/ACconverter，Boosttype，Controlstrategy，Minimumphasejudgment1引言脉宽调制AC/A

5、C交流变换器可以克服晶闸管相控型AC/AC调压器的固有缺点，具有电路拓扑简单、网侧电流谐波含量小、网侧功率因素高、动态性能好、变换效率高、可靠性高等优点[1-5]。本文在文献[5]的基础上利用三种方法对三相Boost型AC/AC交流变换器的最小相进行判断，并对其采用了平均值反馈控制技术进行了仿真和实验研究。结果表明利用优化后的第三种方法控制受电阻误差影响更小，具有更好的控制效果。2三相Boost型脉宽调制变换器电路拓扑与工作原理三相Boost型脉宽调制变换器的电路拓扑[3]如图1所示，其中S1和S4，S2

6、和S5，S3和S6为三对功率开关管，二者高频互补开通，D为占空比，TS图1三相Boost型脉宽调制变换器电路拓扑为开关周期，假设它们开通时间分别为D×TS、(1-D)×TS，其中A相的输入电压ua为理想正弦波，则：(1)(2)(3)(4)(5)(6)其中相输入电压的幅值为Um，输入电压的频率为f，即输入电压的角频率为w=2pf，uoa、uob、uoc分别为A相、B相、C相电压经过三相Boost变换器进行升压之后得到的输出相电压值。三相Boost型AC/AC交流变换器在一个高频开关工作周期内存在三种不同的工

7、作模式[3]，它们分别是：（一）、功率传输模式；（二）、续流模式；（三）、死区模式。功率开关S1和S4、S2和S5、S3和S6的开关方式由三相输出电压uoa、uob、uoc的电压最小相来确定，与电压输出最小的那相连接的两个功率开关管一直保持导通，而其他功率开关管则高频互补PWM调制。假设当C相电源电压最小时，下图为A相电流大于零,B、C两相电流小于零时一个高频开关周期内的三种工作模式：图2功率传输模式（S1、S2、S3、S6导通，S4、S5截止）图3死区模式（S3、S6导通，S1、S2、S4、S5截止）图

8、4续流模式（S3、S4、S5、S6导通，S1、S2截止）3三种电压最小相判断控制策略方法一如图5所示，采用各相输出电压经过电阻分压来采样输出电压，然后每两相相输出采样电压经过LM311比较器得到各自的比较信号，再经过t=RC的共同导通时间电路(为防止电压在过零点附近时电路断路发生)以及各自反相电路得到每两相的比较信号Kab，Kbc，Kca,以及反向信号Kba，Kcb，Kac。Kca与Kba进行逻辑与得到A相电压最小相判断信号K