单相全桥逆变破技省

单相全桥逆变破技省1. SPWM控制 2.滞环控制 3. 电压电琳环控制 4.PID12341SPWM控制单相全桥整流扑结构逆变平种导术SPWM开关频率固定，等于基频频率，高频混频破方便。和 滞环比较控制方法相比，这种控制模式输超的谐 波少。滞环控制滞环瞪用瞬时值相当方式，虽存在开关频率不固定的 缺点让滤波破困难(可设计可变环宽控制策略让开关频率固 定; 但它带有手动峰值限制能力全桥逆变器电路，电临精度高、动态响应快、 不依赖负载参数跟无倘定等特点。3SPWM控制■面积等效原理M(马度悼刂萍际匾砺刍№内容：冲量相等而颜色不同的窄掠在带有惯性的环节上时，其效 果基本相似。 ?冲量即指窄履面积。 ?效果基本相似，是指环节的输肠波形基本相似。 ?如果把肝用傅里叶变换分瓮频段非常接近，竭频段略 有差别。4SPWM控制M波代替正弦半波 ↓弦半波看成是由N杆相连的马度为 ?/N，但幅值顶部是曲线且创正弦规律差异的 麻成的。 ∠叔宣用同样数量的等幅而不等宽的 矩形满替，使矩形履中点和相应正弦波部 分的中点重合，且使圆形峦相应的正弦波部分 面积（冲量）相等，这就是PWM波形。 ≮正弦波的负半周，也可以用相同的方式受到 PWM波形。

″的间距按正弦规律差异而和占空比等效的 PWM波形，也称SPWM（Sinusoidal PWM）波形。5SPWM控制 SPWM实现 °法 ≥逆变电路的占空比输呈、幅值和半岗内 的慢，将PWM波形中稿的长度跟间阜计算常凑占扑憬峁刂颇姹涞缏分懈仄耐ǘ希 可以受到所必须的PWM波形，这种方式称之为计算法。 °法是最繁爽当必须输除弦波的频率、幅 值换变化时，结果都应变化。∑法 。望输敞形着号，把接受的信号 棕波，通过信号波的给与所希望的PWM波形。 。采用等腰三角波惠波棕波，其中等腰三 角波应用最多。6SPWM控制～性PWM控制方法 ?蹬号ur为占空比，载波uc在ur的正半 周为正极性的三角波，在ur的负半周为负极性 的三角波。 在电笼半周，V1始终导通 uOucurwtuo uofuo Ud Owt-U d7SPWM控制～性PWM控制方法uur uc?在蹬号ur和载波信号uc的交点时 刻控制肛颇通断。wtOuo Ud O -Udu ofuo?在ur的半岗内，三角波载波有正 有负，所得的PWM波也是有正有负， 在ur的一岗内，输砏M波只有 ±Ud两种电平。 ?在ur的正负半周，对肛颇控 制规律同样。

wt8SPWM控制Tc u uc A D↓弦波和三角波的自然交点时刻控制功 率开关颇通断，这种生成SPWM波形的 方法称为自然采样法。 ※法 』种应用较广的工程实用技巧，其效 果接近自然采样法，但计算量仍比自然采样 法小得多。 〃说谩三角波两稿值之间为一根 周期Tc，使每稿的中点都以相应的三角 波中点（即负峰点）为对称。 ?在三角波的负峰时刻tD对正弦信号波 采样而受到D点，过D点桩平直线和三 角波分壁A点跟B点，在A点时刻tA和B 点时刻tB控制功率开关颇通断。 ?可以看趁这些规赠法受到的 马度?和用自然采样法受到的马度 非常接近。ur BOtAtDtBt?2?2uo?'??'tO9SPWM控制??和?'的确定 设正弦蹬号波为式中，a称为等，0≤a<1；wr为正弦信 号波角频率，从图中可得如下关系式ur ? a sin wr t1 ? a sinw r t D 2 ? ? /2 Tc / 2疑得??Tc (1 ? a sin wr t D ) 2V 1, V 2导通时 ?1 Si ? ? V 3, V 4导通时 ?0 ? (1? ? ? 0 ? 2? ' ) / Tcu AB ? U d (2Si ? 1) ? U d [2(1? ? ? 0 ? 2? ' ) / Tc ? 1] ? U d a sin wr tD10滞环控制》比较方法有单极性滞环控制 和双极性滞环跟踪控制，变环宽滞 环控制等三种。

》控制也分为电镣电压 型两种，电练跟踪控制应用更 多。 》跟踪控制机理：电磷夹藕舏*与电感电列斜冉系 到电让信号i*-i,电让信号 经过滞环比较粕开关管的控制 信号,从而控制变换票浠使其纹波始终处在设定 的正负环宽内,以超过准确追踪基 准电量标。i i i* i* +D IO i* -D It滞环控制单极性滞环控制＄感电劣诘缌夹 号i*，且捶宽H时，此时导通 S2、S3，逆变欺间的输逞刮?Ud，滤波电容承受负电压， 电感电恋; ＄感电劣诘缌夹 号i*，且大于环宽-H时，此时导通 S1、S4，逆变欺间的输逞刮猆d，滤波电容承受正电流， 电感电笼。滞环控制双极性滞环控制 在电笼半周，S1始终导通 ＄感电劣诘缌 信号i*，且大于环宽-H时全桥逆变器电路，此时导 通S4，逆变欺间的输彻 为Ud，滤波电容承受正电流，电 感电笼。 ＄感电劣诘缌 信号i*，且捶宽H时，此时导 通S2，逆变欺间的输彻 为0，滤波电容承受负电压，电感 电恋; 当处于电网电压负半周时， 可灼分文姹淦奂涞 输彻为-Ud 和 0。滞环控制?根据电粱岗内阅数值和寄数值近似相同的机理， 可以推导充曝管的瞬时速率为：?传统滞环控制的优缺点： √滞环电疗的特点就是控制枷低车南煊λ俣瓤?可以即时 跟踪参考电龄化,且对负载和电路参数的差异不茫 √滞环环宽H固定不变,当输彻Ug变化时,逆变电源的插头频率f 也会逐渐变化,开关频率的不固定运逆变屁电路的 设计难度。

√环宽过宽时，开关频率低，跟踪畏宽过窄时，跟踪涡。仄德使撸厮 √L船i的变化率小，跟踪慢；L小时，i的差异率椽关频率 过高。滞环控制单极性与双极性滞环控制功耗对比°：需要晕考电僚过零相当啤悖河 4 肛管均工走频状态的单极性滞 环控制相比，本控制方法只需2肛工走频状态， 开关爽提高了整流剖。另外，谐波含量 也得以迹滞环控制变环宽滞环控制 ? 固定开关频率，令f=F：√滞环控制的环宽由两部份组成,固定直量跟一付网侧电 压频率波动的余弦分量,式中和Kt1、Kt2可以由电路自身参数来 确定,这些参数包含直羚源电压Ud、滤波电容L和所设置的 开关频率F。双闭环控制为什么应进行闭环控制？? 开关魄理对逆变其承 高频混频，即可得到理想 的正弦波，为什么需进行 闭环控制呢？想? 死区时间 ? 负载扰动? 非线性负载? 直羚压波 动17 17双闭环控制 逆变破方式演进趋势单环控制多环控制有效值恒定 反馈控制 模拟控制 线性控制瞬时值反馈 控制 数字控制 非线性控制、 智能控制18 18双闭环控制电压电帘栈房刂电压电琳环控 制即电压外环，电 练的设计。双闭环控制? 电压环的浊跟踪和稳固输彻，它的设计瓷取 PI 到。

? 电聊浊使逆变漂态响应推动， 负载适应能力 加强，并具备输称能力，提高平台的可靠性。双闭环控制根据内环电痢釆样对匣同,逆变偏闭环控制可分 为两种: ?电容电练、电压外环：釆用谐振电容电联内环反 馈量时,电容电联被控对乡容电立分揍使得 电容输彻得到提前矫正，这种双闭环控制的特点是对线 性跟非线性负载均有很好的动态抑制祝在这些双闭环控 制中电六环节只能限制电容电连负载电羚 感电粱受其约束，所以这些控制的劣势是能够自电 路的限沥。 ?电感电练、电压外环：以电阻电联内环反馈量时， 可以借助限制滤波电容电恋现对逆变讫沥，但 是这样双闭环控制抑制负载扰动的能力不如以电容电链 馈量的双闭环控制。双闭环控制 单相全桥整流疲应用状况空间平均法处理逆变瓢提糖逆变其呈 远大于其开关频率,即在一肛周期内,可以使用电路中函数的平 均值来替代其瞬时值。经过状态空间平均法处理悍奖悴捎镁 典理论对被控对闲分涡究。22 22双闭环控制 单相全桥整流疲逆变电源的负载电连对于其输彻uo。来说是一腐量23 23双闭环控制电感电练、输彻外环的双闭环控制的系统框图电压给定信号Uref与反馈信号Uo相冀电压蔚缪刮缪沟(s)；得到电聊给定信号iL'，iL'与电感电帘值iL相冀电聊维 再经过电邻苨)得到控制逆变曝所需的控制信号。

双闭环控制当逆变屁频率跟输敞乒频率远大于载波频率,且胆的幅值 小于载波幅值时,逆变桥跟耗PWM环节一圃吉一庚放雌浞待为n=Ud/Um，逆变普环控制采用电阻外环PI控制,电练交 制。电感电练、输彻外环的双闭环控制的系统框图双闭环控制逆变普环控制运用电压外环PI控制,电练交钢疲傻媚姹淦齿函数为G(s)体现了变换瞥的输充 给定参考电压的跟踪性能; 而Z(s)体现了变换瞥的负载电疗涫涑哦匦?可以等效为逆 变电源系统的输彻双闭环控制基于PI控制的双闭环控制的平台框图双闭环控制基于电练控制的双闭环控制的系统框图PIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPIDPID

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