本文關鍵詞：基于DCM模式的逆變器控制方法研究

  更多相關文章： DCM模式逆變器 電壓跟蹤滯環(huán)控制 零電流開通 損耗分析

【摘要】：模塊化逆變電源技術的發(fā)展對作為核心的逆變器提出了更高的要求。伴隨著逆變電源系統(tǒng)容量的不斷提升,單臺逆變器的能量密度也越來越大。如何在高功率密度條件下實現(xiàn)逆變器的可靠穩(wěn)定運行、降低總體損耗、提高逆變器效率、進一步縮小模塊體積和質量,成為逆變器研發(fā)過程中必須考慮的重要問題,為此本文提出了一種基于電感電流斷續(xù)模式(DCM)的逆變器的控制方法和設計方案。本文逆變器在單相全橋和三相半橋拓撲結構之上,引入了DCM模式控制方法以實現(xiàn)高效的DC/AC變換,能夠對濾波電容進行適時地充放電,從而實現(xiàn)對參考電壓的跟蹤,在逆變器的負載側輸出正弦電壓波形。DCM模式的控制方法可以使逆變器無須借助輔助器件便可實現(xiàn)零電流開通,在開關器件兩端并適當聯(lián)電容也可使其關斷過程變軟,因此本文逆變器的損耗將大大減小。本文首先針對基于DCM模式的逆變器的工作電路和特性進行了詳盡分析,在此基礎上提出了一種易于實現(xiàn)的跟蹤參考電壓的滯環(huán)控制方法,并建立了DCM模式逆變器滯環(huán)控制方法的數(shù)學模型,為控制方法的改進和損耗的計算提供理論依據(jù)。其次,為了研究逆變器的功率損耗,本文對逆變器的開關損耗、導通損耗和濾波電感損耗進行了建模和計算,給出了合理的估算公式,通過與CCM模式SPWM逆變器功率損耗的對比,證明本文提出的逆變器在減小功率損耗方面具有優(yōu)勢。最后,本文給出了逆變器的濾波器設計步驟以及直流母線電壓、開關管和續(xù)流二極管的選取方案,設計了一種簡潔、易于實現(xiàn)的控制器電路。通過仿真數(shù)據(jù)和實驗結果,驗證了本文控制方法和設計方案的可行性,證明了本文逆變器具有良好的動態(tài)響應、穩(wěn)態(tài)特性和抗負載擾動能力。
【關鍵詞】：DCM模式逆變器 電壓跟蹤滯環(huán)控制 零電流開通 損耗分析
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題背景與意義8-9
• 1.2 關鍵技術與研究現(xiàn)狀9-14
• 1.3 本文研究的主要內容14-16
• 2 基于DCM模式的逆變器的基本特性及滯環(huán)控制技術16-31
• 2.1 基于DCM模式的逆變器主電路拓撲模型16-18
• 2.2 基于DCM模式的逆變器的基本特性18-19
• 2.3 基于DCM模式的逆變器的一種控制策略19-21
• 2.4 滯環(huán)控制DCM模式逆變器的系統(tǒng)穩(wěn)定性分析21-23
• 2.5 滯環(huán)控制DCM模式逆變器的數(shù)學模型及頻率的計算23-27
• 2.6 直流側電容分壓不均的問題27-30
• 2.7 本章小結30-31
• 3 基于DCM模式的逆變器的損耗分析31-58
• 3.1 功率變換器的損耗分析31-41
• 3.2 DCM模式硬開關逆變器開關器件的損耗估算41-45
• 3.3 DCM模式軟開關逆變器開關器件的損耗估算45-49
• 3.4 CCM模式逆變器開關器件的損耗估算49-53
• 3.5 電感損耗分析及估算53-54
• 3.6 DCM模式逆變器與CCM逆變器的損耗分析54-57
• 3.7 本章小結57-58
• 4 基于DCM模式逆變器的參數(shù)設計及實驗結果58-74
• 4.1 DCM模式逆變器主電路拓撲參數(shù)設計概述58
• 4.2 DCM模式逆變器濾波器設計方法58-64
• 4.3 實際電路參數(shù)設計64-66
• 4.4 滯環(huán)控制器參數(shù)設計66-67
• 4.5 仿真結果與實驗波形67-72
• 4.6 本章小結72-74
• 5 總結與展望74-76
• 5.1 全文總結74
• 5.2 今后工作展望74-76
• 致謝76-77
• 參考文獻77-80

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