时钟交错定频积分控制的三电平交流斩波器

在详细分析单相三电平交流斩波器工作原理的基础上,研究了其控制策略。提出时钟交错定频积分控制方案,实现单相三电平交流斩波器的闭环控制。给出时钟交错定频积分控制的硬件实现方法,通过仿真和实验对其进行验证。仿真和实验结果表明,时钟交错定频积分控制方案具有控制结构简单、硬件实现容易、动态响应快、谐波品质优良和功率因数高等优点。由于无输出占空比限制,时钟交错定频积分控制的单相三电平交流斩波器可以实现输出电压的满幅调节。时钟交错定频积分控制还可以扩展到电平数更多的多电平交流斩波器中。

新型三电平PWM交流斩波器

交流斩波器广泛地应用于工业加热、灯光控制、感应电动机的软起动等领域。随着电力电子技术的不断发展 ,其应用领域不断向高电压、大功率电能变换拓展。在高压电能变换中 ,现有器件的电压等级往往不能满足装置的需要。多电平技术是解决这一问题的常用方法。与此同时 ,多电平电路使用较多的电平数去逼近所希望的波形 ,使输出电压或电流的质量大大提高 ,谐波含量减少。多电平技术在交流斩波器中应用研究尚不多见。介绍了一种新型三电平PWM交流斩波器的电路拓扑。分析了其工作原理以及浮动电容的电压控制原理 ,分析了输出电压的谐波含量 ,最后给出了实验结果和波形。实验结果表明 ,三电平交流斩波器工作原理正确 ,可以正常工作。

新型级联式交流斩波器

两电平交流开关单元串联后可得到三电平交流开关单元,将其应用到基本变换器中,可以获得三电平交流变换器。本文将Buck型三电平和Boost型两电平交流变换器进行组合,提出了一种新颖的级联式交流斩波器,并研究了其工作原理。该交流斩波器能够将不稳定、畸变的高压交流电变换成稳定或可调的优质正弦交流电,具有功率变换级数少,双向功率流,前级开关管的电压应力可降低,输出电压波形质量好,可实现升降压变换,后级电压应力未降低等特点,适用于高输入电压的交流变换场合。针对浮动电容电压控制问题,本文还提出了相应的控制策略。实验结果充分证实了本文所提出的级联式交流斩波器及其控制策略的可行性和正确性。