单相电压型PWM整流电路原理分析与仿真(二)

2014-01-03 10:09:01来源: 互联网
3 单相电压PWM整流电路工作过程分析#e#
3 单相电压型PWM整流电路工作过程分析
    可以将电压型单相桥式PWM整流电路的4个桥臂看成4个开关,任一时刻应有两个桥臂导通。为避免输出短路1,2桥臂和3,4桥臂都不允许同时导通。因此PWM整流电路有4种工作模式。图3(c)给出PWM整流电路在整流工况下的控制信号时序分布。从图中可以看出随着调制信号的正、负半周变化,电路在如图3(a),(b)所示的短路、整流、短路3个状态中交替变换。因此交流侧电压us(t)是一个单极性PWM波形,输出幅值为±Ud和0;而对应的电感L上压降uL分别取uN,uN-Ud和uN+Ud三种不同的值,这样通过调节调制比m就能有效控制us1,进而使得电路的功率因数为1。


4 单相电压型PWM电路控制策略分析
    根据功率平衡原理,系统稳定运行时有下式成立:

式中:Uc*是直流输出参考电压。对式(9)做拉氏变换,得到Id与Ud的传递函数:

假设PWM开关频率足够高,电流滞环可以使用一个小惯性环节代替,从而产生网侧参考电流Id*到Id的传递关系:

式中:Ti电流滞环等效时间常数。为了滤除直流电压偏差中的二次纹波,可设计一个低通滤波器,若采用简单的一阶低通滤波器,则截止频率(fc=1/Tc)一般选在二分之一基波频率以下,滤波器传递函数为:

根据前述分析得到采用直接电流控制策略时单相PWM整流器的控制框图如图4所示。参考电压Udref与直流侧输出电压Ud的差值,经低通滤波器后经PI调节与正弦同步信号相乘,产生参考电流信号isref,与相应的源侧电流反馈信号isf,做比较,形成电流偏差信号,这样随着桥入端电平更迭,网侧电流将始终围绕电流给定值升降,把偏差信号加入相应的输入调节电压前馈,经滞环控制就得到调制信号,该调制信号与三角波载波相比较产生开关脉冲,经输出去控制理想开关。

关键字:单相电压  PWM整流  电路原理

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2014/0103/article_22692.html
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