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一種采用單相全橋逆變器的交流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2013-01-10 責(zé)任編輯:Lynnjiao

【導(dǎo)讀】采用PWM高頻逆變器的補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源的原理電路如圖1所示。其中補(bǔ)償電壓uco由單相全橋逆變器產(chǎn)生(也可以采用半橋式或推挽式逆變器),逆變器采用高頻SPWM調(diào)制。

單相全橋逆變器的輸出電壓uab通過(guò)輸出變壓器Tr,把電壓uab變成補(bǔ)償電壓uco在Tr的次級(jí)輸出。Tr的次級(jí)串聯(lián)在主電路中以對(duì)市電電壓的變化進(jìn)行補(bǔ)償,保持輸出電壓uo穩(wěn)定不變。圖中LFCF為低通濾波器,以濾掉逆變器輸出電壓uab中的高次諧波。變壓器Tr次級(jí)繞組的電阻和漏感以及市電電源內(nèi)阻共同組成線路阻抗Z,則當(dāng)負(fù)載變化時(shí)在Z上產(chǎn)生的壓降會(huì)使輸出電壓隨之變化。ur為用正弦電壓發(fā)生器和鎖相環(huán)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)參考電壓,鎖相環(huán)是使ur在相位上與市電電壓us同步。用瞬時(shí)值usZisur作為SPWM全橋逆變器控制電路中的調(diào)制電壓,控制電路的原理框圖如圖2所示。按此圖的高頻SPWM調(diào)制原理,當(dāng)用(usZisur)作為正弦調(diào)制波時(shí),就可以使逆變器的輸出電壓與市電電壓的變化和負(fù)載電壓的變化成比例。

采用逆變器補(bǔ)償?shù)慕涣鞣€(wěn)壓電路
圖1:采用逆變器補(bǔ)償?shù)慕涣鞣€(wěn)壓電路

控制電路原理框圖
圖2:控制電路原理框圖

逆變器輸出電壓的諧波分析

文

uco的頻譜如圖4所示,可知:載波比N越大,諧波頻率越高,濾波越容易,所需的LFCF的值越小,當(dāng)fc=12.8kHz時(shí),LF=10mH,CF=2μF,即可將uco中的高次諧波濾掉。

考慮線路阻抗Z的補(bǔ)償分析

由于逆變器開(kāi)關(guān)管的正向壓降,開(kāi)關(guān)死區(qū)、變壓器Tr初級(jí)繞組的電阻及漏感和交流濾波電感LF的繞組電阻及電感的影響,會(huì)使補(bǔ)償電壓uco的值減小。但這種影響不大,而且是基本固定的,與負(fù)載的大小變化關(guān)系不大,因此可以通過(guò)增大變壓器Tr的變比ξ來(lái)補(bǔ)償。

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