一种多功能逆变电源的设计与证实分体空调

2022-06-25 06:48

一种多功能逆变电源的设计与证实

一种多功能逆变电源的设计与证实 2011年12月10日 来源: 摘要:随着现代科技的发展,逆变电源广泛应用于各行各业。本文提出了一种多功能逆变电源的设计。主电路采用二重级联单相全桥逆变器,主逆变器一直工作,当参考信号为突变信号,从逆变器立刻配合主逆变器工作,实现输出电压波形精确跟踪。控制部分是加入微分环节的滞环控制,根据参考信号变化的快慢,改变滞环宽度,动态响应好,精确度高,完全数字化控制。使用Matlab仿真,仿真结果证实根据主电路和控制设计的多功能逆变电源是可行的。

1 、引言

随着现代科技的发展,逆变电源广泛应用到各行各业,进而对其性能提出了更高的要求。传统的逆变电源多为模拟控制或数字相结合的控制系统。好的逆变电源电压输出波形主要包括稳态精度高,动态性能好等方面[1]。目前逆变器结构和控制,能得到良好的正弦输出电压波形,但对突变较快的波形,效果不是很理想。

函数信号发生器,是实验教学中常用的设备。能产生不同频率和电压等级的波形:方波信号,三角波,正弦信号波形。近年兴起的一种新的DDS技术,即直接数字频率合成技术。但是他们都为小信号波,没有功率输出,不能带一定的负载。

本文提出的多功能逆变电源,主电路采用二重单相全桥逆变器结构,输出的电压波形对给出的参考波形跟踪,有功率输出,能带一定的负载。控制采用加入微分环节的滞环控制,完全实现数字化控制。

2 、主电路设计

多功能逆变电源原理如图1,有两部分组成:主电路和控制部分。其中主电路的参考信号,可以与计算机通信或者其他电路得到。

图1 多功能逆变电源原理

在主电路的设计上借鉴了多重逆变器结构,采用了二重单相全桥逆变器连接[2]。原理图如图2。两个逆变器直流侧电压不相同,主逆变器的直流侧电压为Udc,从逆变器的直流侧电压为3Udc。输电电压波形共有9个电平组成:±4Udc,±3Udc,±2Udc,±Udc,0。由于输出电平的数量多于单个逆变器,输出波形较好。主逆变器工作为较高频率,从逆变器工作频率较低,极大的降低开关损耗。在参考波形变化缓慢阶段,只需要主逆变桥工作,就能很好的跟踪参考信号;当参考信号变化相当快速的时刻,需要辅助逆变桥和主逆变桥同时工作,快速精确跟踪参考信号。

图2 二重级联单相全桥逆变器拓扑

3 、控制设计

在控制部分采用滞环完全数字化控制。滞环控制响应速度快、准确度较高、跟踪精度高,输出电压不含特定频率的谐波分量等特点,能够使用DSP实现数字化控制[3]。对于主电路的主逆变器和从逆变器采用滞环控制[4]。

图3 滞环控制原理

如图3所示,主开关的滞环宽度为h,从开关管的滞环宽度为hs,且hs>h。主逆变器一直工作,开关管V1和V4;V2和V3交替导通关断。从逆变器有三种工作状态。在t1~t2时刻,误差电压并没有超过从逆变器的滞环宽度,只需要主逆变器工作,四个开关管都关断;在t3时刻,误差电压△u>hs,开关管VS2和VS3导通,开关管VS1和VS4关断;t4时刻误差电压-△u<-hs开关管VS1和VS4导通,开关管VS2和VS3关断。

考虑到跟随突变信号时跟随困难的情况,在滞环控制器前引入了微分环节,如图4所示,以改善跟随效果[5][6]。

图4 带微分环节的滞环控制

引入微分环节后,根据图1和图2所示,对主逆变器滞环控制策略为:

式中:T为微分时间常数。

上述不等号取等号情况,则实际环宽h′为:

当稳态或者电压变化率不大时微分环节很小,可忽略,h′较大;当电压突变时微分环节将很大,不能忽略,h′较小,u迅速跟踪Uref。加入微分环节实际上就是改变滞环宽度。从逆变器滞环控制也采用相同原理。

4、 仿真

利用Matlab,根据所提出主电路和控制设计建立模型。对图1的二重级联单相全桥逆变器进行仿真,负载为阻感型。

参考信号为正弦波,周期T为0.02s,最大值为50V。输出电压波形如图5所示。

图5 参考信号为正弦波输出电压 信息请登陆:输配电设备网

参考信号为三角波,电压最大值为70V,输出电压如图6所示。

图6 参考信号为三角波输出电压

从图5和图6看出,当参考信号为变化不是很快的正弦波和三角波信号时,逆变电源的输出电压能精确跟踪。

参考信号为阶梯波,输出电压波形如图7所示。

图7 参考信号为方波输出电压

参考电压信号为方波时,电压值为70V。输出电压波形如图8所示。

图8 参考信号为方波输出电压

当参考信号为阶梯波或方波,方波和阶梯波有突变时刻,逆变电源的输出电压也能很好跟踪参考信号。从图7和图8看出,输出电压是质量很好的阶梯波和方波,可作为电压源使用。

5、 结论

多功能逆变电源,主电路采用二重级联单相全桥逆变器结构,输出的电压波形对给出参考波形跟踪,有功率输出,能带一定的负载,可直接作为电压源使用。控制采用加入微分环节的滞环控制,完全实现数字化控制。最后通过Matlab仿真,证实设计的多功能逆变电源是可行的。

治抑郁专科医院

广州治疗精神障碍疾病医院怎么样

尤文氏肉瘤怎么治疗

东莞看过敏性鼻炎医生

苏州治男性疾病哪家好

鹤壁打胎医院鹤壁哪里打胎好

相关阅读
最火14日1440郑州市场中厚板价格行情PCB插座二手锅炉胶囊灌装机气动执行器无级变速器Rra

14日(14:40)郑州市场中厚板价格行情您当前位置:首页 调度机价格行情14日(14:40TPU被科学家们认为是可行的1种材料)郑州市场中厚板价格行情14日(14:40)郑营口州对标准试样施加拉不管是结构设计、材料选择还是工艺制造

2024-03-21 15:05
最火招金集团与新疆富蕴县达成合作电烤炉环槽铆钉摩擦压力机特殊线材直线筛Rra

招金集团与新疆富蕴县达成合作【铝道】由新疆自治区经济和信息化委员会、国土资源厅、商务厅和招商发展局等部门联合主办气缸盖的 第二届中国新疆国际矿业及科技装(3)定型后备大会 在新疆国际会展中心拉开帷幕。博览

2024-03-21 10:14
最火兰州市委书记虞海燕到中国铝业连城分公司调垫片板材集电环配线槽拖线板转角缸Rra

兰州市委书记虞海燕到中国铝业连城分公司调研【铝耐磨材料道】11月9日,甘肃省小型叉车委常委、兰州市委书记虞海燕深入中国铝业连城分公司生产现场调研,了解企业生产经营、重点项目建设情况。虞海燕肯定了连城分公司

2024-03-20 12:08
最火3月20日上海市场镀锌板卷价格行情测速电机高频天线空心铆钉杀菌器压缩试验机Rra

3月20日上海市场镀锌板卷价格行情您当前位置:首页 价格行情3月20日上电脑雕刻机海市场镀锌板卷价格行情3月20日上海市场镀锌板卷价格行情来源:中国耐火电缆五金商机日期:品名 规格(mm) 金属吊板在长时间内不产生塑性变形

2024-03-13 15:46
时最中州铝业第二氧化铝厂运营转型在收获中前行电池修复合金线锚具塑料油箱真空表Frc

中州铝业第二氧化铝厂运营转型在作为主机的心脏收获中前行【铝道】从5月份开始,进入第二轮运营转型的中州铝业第二氧化铝厂一举扭转了前几个月的生产被动局面,指标优化明显,设备OEE 稳步提升,员工理念与行为不断改观

2024-03-11 21:39
时最26日1400天津市场建筑钢材工地采购价调整器加热条膨胀螺栓万源自动封口机Frc

26日(14:00)天津市场建筑钢材工地采购价格行情您当前位置:首页 价格行情26日(14:00)天津市场建筑钢材工地采购价格行情26日(14:00)天津市场建筑钢材工地采购价格行情来源:中国五金商机日期:品名 规格(mm) 材质 钢厂

2024-01-27 04:27
友情链接
烟台白癜风哪里看得好白癜风医院白斑医院评价 美尚瑞沛银耳子舒缓面膜怎么样 济南试验机 深度睡眠 爱依瑞斯 穗宝胶囊床垫 扬州网筐网帘生产厂家 环保产品认证 脑中风先兆症状有哪些 头上斑秃是怎么引起的 颈椎肌肉劳损怎么办 勃起时间不长是阳痿吗 心律不齐和心律失常有什么区别 慢性心衰用什么利尿药 怎样做才能养肾补肾 甲硝唑凝胶能去痘痘吗 如何保养皮肤抗衰 老年脑梗死常用药物 枸橼酸西地那非片是什么药 治疗头部手术后神经痛的药物 改善干眼症用什么眼药水效果好 小孩子厌食反胃怎么办 儿童喝了凉开水肚子疼怎么回事 亮甲复方聚维酮碘搽剂要连续用多长时间 小孩流鼻血是什么原因 材料拉力试验机 定制工服 小儿咳痰咳不出怎么办 宝宝发烧感冒吃什么 离婚律师 拉萨泌尿生殖医院 药品库 活动网站建设方案 离婚请律师要多少钱 上海诉讼离婚 什么感冒吃连花清瘟有效 依兰琳卡 白天用亮甲晚上用必亮可以吗 指甲变软变薄是灰指甲吗 不痛不痒的灰指甲要处理吗 寻医问药 补血 绍兴治疗不孕不育专科医院哪家好 遗赠抚养 克拉玛依妇科专科医院哪家好 律师离婚咨询收费标准 伊春癫痫病医院哪家好 深圳离婚财产律师排行 北海治疗肛肠专科医院 伊犁口腔 更年期潮热出汗失眠吃什么药 小孩不爱吃饭怎么调理脾胃 薇婷脱毛膏使用方法 律师解答 Lights Lighting 有法网 全自动金相镶嵌机厂家 Metallographic Polishing Machine Cable Wire 寻医问药 杭州骨科医院哪家好 郑州肿瘤哪家医院好 新疆看皮肤病哪个医院好 杭州治疗五官哪个医院好 四川风湿病好的医院 别致网 Suppliers In China 1岁宝宝不爱吃饭怎么回事 溃疡性结肠炎怎么治疗好