二極管鉗位型單相三電平逆變器空間矢量脈寬調(diào)制方法

傳統(tǒng)的二極管鉗位型多電平拓?fù)浯嬖谥绷髂妇€電容電壓不平衡的問(wèn)題。提出一種開(kāi)關(guān)電容和二極管鉗位組合式的多電平拓?fù)?介紹了其結(jié)構(gòu)組成和工作原理。該拓?fù)鋵㈤_(kāi)關(guān)電容電路和二極管鉗位電路有機(jī)地結(jié)合起來(lái),充分利用兩部分電路的工作特點(diǎn),不但具有平衡直流母線電容電壓的功能,而且可以用多種升壓方式實(shí)現(xiàn)升壓輸出,同時(shí)使用的元器件數(shù)量較少。最后通過(guò)一個(gè)五電平電路的仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本拓?fù)涞挠行浴?/p>

為了改善傳統(tǒng)多電平逆變器電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題,利用較少的功率器件實(shí)現(xiàn)盡可能多的電平輸出,提出一種新型單相五電平電壓源逆變器。新型電路撲結(jié)是在傳統(tǒng)的單相h橋型電壓源逆變器的基礎(chǔ)上,增加了兩個(gè)單向功率開(kāi)關(guān),利用6個(gè)功率開(kāi)關(guān)在交流側(cè)就可以產(chǎn)生5個(gè)不同的電平輸出。在分析電路拓?fù)涔ぷ髟砗?種工作模式的基礎(chǔ)上,給出了簡(jiǎn)單的pwm控制策略。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了電路拓?fù)浼捌淇刂品椒ǖ挠行浴?/p>

介紹了eps(emergencypowersupply)正弦波逆變器的工作原理,重點(diǎn)討論利用sg3524i、cl8038產(chǎn)生spwm波的方法,設(shè)計(jì)了逆變器的控制及保護(hù)電路,制作了1kw、50hz實(shí)驗(yàn)樣機(jī),給出實(shí)驗(yàn)樣機(jī)輸出波形。

針對(duì)750kva高功率密度二極管鉗位型三相三電平igbt變流模塊的設(shè)計(jì)需求,用ansoftq3d軟件比較研究3類(lèi)適用于多層母線排的疊層方案,并提出一種新穎的疊層母線排分組連接結(jié)構(gòu),結(jié)合特殊設(shè)計(jì)的緩沖電容布局,減小各igbt模塊的關(guān)斷過(guò)沖,省去阻容吸收電路,并優(yōu)化了高頻電流在不同電容間的分布,抑制電解電容發(fā)熱。通過(guò)理論計(jì)算與仿真兩種方式計(jì)算該設(shè)計(jì)方案的雜散電感,并用實(shí)驗(yàn)加以證實(shí)。此功率模塊在測(cè)試中體現(xiàn)了良好的應(yīng)用效果,最后給出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)波形。

本文通過(guò)對(duì)混合箝位式逆變器的原理、控制的研究,并用pspice軟件進(jìn)行仿真,得出該型逆變器在減小共模電壓方面比普通三相pwm逆變器更具優(yōu)勢(shì)。

三相四開(kāi)關(guān)逆變器采用"五段式"空間矢量脈寬調(diào)制(svpwm)方案可有效減小電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),而四開(kāi)關(guān)逆變器的母線電容電壓不平衡將直接影響svpwm的效果,導(dǎo)致電機(jī)三相電流不平衡,使電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)加劇。在深入分析四開(kāi)關(guān)逆變器svpwm原理的前提下,分析了直流母線電壓不平衡對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影響,提出了一種有效的補(bǔ)償辦法。仿真結(jié)果表明,補(bǔ)償后的異步電機(jī)vvvf系統(tǒng)具有較好的性能。

提出了一種新型半橋電流源型串聯(lián)諧振零電流三電平逆變器。該逆變器由三電平橋臂、串聯(lián)諧振槽、雙副邊高頻隔離變壓器、共發(fā)射極周波變換器及輸出濾波電容組成,開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力為輸入電壓的一半,可實(shí)現(xiàn)全程零電流軟開(kāi)關(guān)。分析了系統(tǒng)開(kāi)關(guān)與能量交換的過(guò)程,并對(duì)每個(gè)開(kāi)關(guān)過(guò)程能量傳遞方式進(jìn)行了討論。根據(jù)四象限工作要求設(shè)計(jì)了邏輯組合驅(qū)動(dòng)信號(hào),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)在阻性負(fù)載、感性負(fù)載、空載模式下的控制。在對(duì)電路詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,已經(jīng)制作樣機(jī)一臺(tái),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析的正確性。

經(jīng)典的正弦脈寬調(diào)制(spwm)控制著眼于使變壓變頻器的輸出電壓盡量接近正弦波,并未顧及輸出電流的波形如何,更未考慮電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。然而交流電動(dòng)機(jī)需要輸入三相正弦波的最終目的是在電動(dòng)機(jī)氣隙形成圓形的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),從而產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。如果對(duì)準(zhǔn)這一目標(biāo),把逆變器和交流電動(dòng)機(jī)視為一體,按照跟蹤圓

多電平逆變器能產(chǎn)生多階梯、低失真電壓波形,特別適合于大功率高電壓場(chǎng)合。其中二極管箝位式多電平逆變器(dcmli)因無(wú)需獨(dú)立的直流電源來(lái)維持每級(jí)電壓而備受關(guān)注。但由于該逆變器存在直流側(cè)電容電壓的不平衡問(wèn)題,因而還未能在有功功率變換中得到廣泛應(yīng)用。文中采用空間矢量法研究了負(fù)載功率因數(shù)對(duì)二極管箝位式多電平逆變器(dcmli)直流側(cè)電容電壓不平衡的影響,建立了功率因數(shù)與電容電流之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。利用dcmli的電容電流模型計(jì)算出了各開(kāi)關(guān)狀態(tài)下的電容電流大小和方向,并引入不平衡空間矢量的概念,從而揭示了產(chǎn)生dcmli電容電壓不平衡的機(jī)理。認(rèn)為只有舍去不平衡矢量,才能通過(guò)選擇合適的冗余開(kāi)關(guān)狀態(tài)使dcmli電容電壓達(dá)到平衡。仿真驗(yàn)證了結(jié)論的正確性。

經(jīng)典的正弦脈寬調(diào)制(spwm)控制著眼于使變壓變頻器的輸出電壓盡量接近正弦波,并未顧及輸出電流的波形如何,更未考慮電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。然而交流電動(dòng)機(jī)需要輸入三相正弦波的最終目的是在電動(dòng)機(jī)

東芝tb1238機(jī)心采用負(fù)極性二極管調(diào)制型水平枕校方式，其電路見(jiàn)圖1所示。在ta8859內(nèi)部，鋸齒波形成電路產(chǎn)生場(chǎng)鋸齒波電壓，送入東西校正電路后得到場(chǎng)頻拋物波信號(hào)。場(chǎng)頻拋物波信號(hào)在ta8859內(nèi)部受到i^2c總線的約束，它經(jīng)過(guò)高壓補(bǔ)償、放大電路后，從②腳輸出東西校正控制信號(hào)。校正信號(hào)被v401放大后．一路經(jīng)過(guò)r417反饋到ta8859的④腳，進(jìn)一步穩(wěn)定內(nèi)部放大器的工作狀態(tài)：另一路經(jīng)過(guò)vd404、vd405、vd407加到v402的基極。v402、v403組成復(fù)合功率放大電路，東西校正控制信號(hào)經(jīng)v402、v403功率放大后。通過(guò)r429送進(jìn)枕校電容c422、枕校電感i402組成的低通濾波電路．

三洋la76810機(jī)心彩電的枕校電路如圖1所示，稱為“正極性二極管調(diào)制型水平枕校電路”。這種電路應(yīng)用很廣．具有一定的代表性。

LED發(fā)光二極管電平指示燈電路

首先從理論上闡述電壓矢量軌跡ｐｗｍ控制原理，建立了數(shù)學(xué)模型，提出了用電壓矢量逼近理想磁鏈圓的方法，給出了任一分割方式的逼近路徑，得到逆變器開(kāi)關(guān)狀態(tài)表，最后設(shè)計(jì)該控制的最佳硬件和軟件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器的控制．

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針對(duì)變頻空調(diào)器對(duì)變頻調(diào)速的要求,本文研制了采用改進(jìn)空間矢量型pwm法的逆變器以改善其在調(diào)制系數(shù)m大于1時(shí)的線性放大特性,控制器用nec先進(jìn)的upd780988單片機(jī)實(shí)現(xiàn),并成功地用于一拖二變頻空調(diào)的壓縮機(jī)變頻調(diào)速,效果良好。

本文論述了顯示器中用于枕形校正的二極管調(diào)制電路的工作原理及實(shí)施方案.

為減小逆變器的開(kāi)關(guān)損耗,提高逆變器的轉(zhuǎn)換效率,提出了一種新型軟開(kāi)關(guān)三相諧振極逆變器,并進(jìn)行了電路的動(dòng)態(tài)分析。該逆變器在直流母線之間串聯(lián)了三個(gè)電解電容,來(lái)穩(wěn)定直流母線電壓,同時(shí)限制諧振電容和開(kāi)關(guān)器件的承受的最大電壓。文中對(duì)三個(gè)電解電容在每個(gè)工作模式中的電壓變化進(jìn)行了詳細(xì)的動(dòng)態(tài)理論解析。理論解析表明負(fù)載電流變化時(shí),電解電容的電壓也會(huì)隨負(fù)載電流變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:直流母線間的三個(gè)電解電容的電壓變化符合理論分析,電解電容的電壓變化對(duì)輸出電壓基本沒(méi)有影響。

max4936/max4937內(nèi)置鉗位二極管,用于隔離低壓接收通道與高壓發(fā)送通道,保護(hù)接收器輸入不會(huì)被t/r開(kāi)關(guān)漏電流產(chǎn)生的電壓尖峰損壞。max4936/max4937具有8個(gè)獨(dú)立的可編程開(kāi)關(guān),由12位移位寄存器和透明鎖存器通過(guò)spi接口控制,在更新t/r開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí)可簡(jiǎn)化器件操作,確保上電時(shí)所有開(kāi)關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài),并減小時(shí)鐘饋通引起的噪聲。

maxim推出完全集成的八通道高壓發(fā)送/接收(t/r)開(kāi)關(guān)max4936/max4937。這兩款開(kāi)關(guān)內(nèi)置鉗位二極管,用于隔離低壓接收通道與高壓發(fā)送通道,保護(hù)接收器輸入不會(huì)被t/r開(kāi)關(guān)漏電流產(chǎn)生的電壓尖峰損壞。與分立電路方案相比,maxim的集成方案可節(jié)省超過(guò)50%的電路板空間,并且具有寬帶、低抖動(dòng)和低信號(hào)失真特性。max4936/max4937理想用于對(duì)電路板空間要求嚴(yán)格的超聲成像和工業(yè)探傷應(yīng)用。

文章以三電平中點(diǎn)箝位型(npc)逆變器為研究對(duì)象,分析了傳統(tǒng)三電平的svpwm算法、降低共模電壓的svpwm算法、消除共模電壓的svpwm算法共3種不同控制策略對(duì)共模電壓的抑制作用,最后給出了matlab/simulink仿真分析的結(jié)果。

本文介紹了一種新穎的基于級(jí)聯(lián)型多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)型功率放大器,重點(diǎn)研究了采用單極倍頻相移pwm技術(shù)的多電平輸出信號(hào)的諧波,之后研制了一臺(tái)級(jí)聯(lián)型多電平的d類(lèi)功率放大器。研究結(jié)果證明了所研究的基于單相全橋單極倍頻pwm逆變單元級(jí)聯(lián)型多電平d類(lèi)功率放大器輸出電壓諧波的正確性,表明該放大器具有良好的跟蹤性和穩(wěn)定性。