高功率因数三相脉冲宽度调制整流器的研制

三相整流器可以实现单位功率因数运行和低谐波含量,可以有效减少电力电子设备对电网的干扰,而且有利于大功率场合应用。以TMS320F2812为控制芯片,介绍了一款14 kW三相电压型脉冲宽度调制整流器的研制,并给出试验结果。

三电平脉冲宽度调制整流器定频直接功率控制

在传统的直接功率控制和电压定向控制的基础上,给出了三电平脉冲宽度调制整流器的数学模型,提出了一种固定开关频率的三电平脉冲宽度调制整流器直接功率控制方法。该控制结构为直流电压外环、功率控制内环,实现了有功功率和无功功率的动态解耦,且采用空间电压矢量调制,开关频率固定,简化了滤波器的设计。仿真结果表明,该控制方法能保证中点电位平衡、网侧电流谐波小,具有良好的动、静态性能,实现了单位功率因数运行。

三相电压型脉冲宽度调制整流器的状态反馈线性化控制系统设计

建立了三相电压型PWM整流器在d-q坐标系下的非线性数学模型,通过非线性输入变换和引入交、直流侧的功率平衡方程,推得三相电压型PWM整流器的线性化数学模型;由此提出了一种电流内环基于状态反馈解耦、电压平方外环基于功率平衡理论的双闭环矢量控制策略,并进行了Matlab/Simulink仿真验证。最后,对基于6MBP20RH060和TMS320F2812设计制作的样机进行了试验,达到了较好的效果。

新型脉冲宽度调制整流器控制策略的研究

为减少开关损耗和提高系统动态性能,提出了一种新的脉冲宽度调制整流器的控制策略,将滞环空间矢量法、功率器件最小切换原则与负载电流矢量前馈控制方法相结合,使系统在保证动态性能的情况下减少了功率器件的开关频率,又使系统对PI参数的依赖性大大降低,且能克服网侧电压的畸变与不平衡。利用Matlab/Simulink仿真验证,方案的可行性。结果证明,该方法确实能获得期望的性能。

风电机组并网脉冲宽度调制整流器的算法

采用合适的脉冲宽度调制(PWM)整流器算法解决风电机组并网产生冲击的问题被广泛关注,研究了采用直流电压反馈控制和滞环电流控制相结合的算法实现的三相平衡可逆式PWM整流器,可实现风电机组输出功率的稳定。介绍了该算法中各单元的数学模型,以及已用于风力发电试验台进行仿真和实测的情况。实测结果验证了该算法的正确性。

基于调制电压椭圆轨迹优化的单相脉冲整流器模型预测电流控制

该文首先建立单相两电平脉冲宽度调制整流器数学模型,分析传统基于比例积分（proportional-integral,PI）控制器直接电流控制（direct current control,DCC）的工作原理,揭示其调制电压矢量端点在dq坐标系下的椭圆轨迹,在此基础上,提出一种基于调制电压椭圆轨迹优化的模型预测电流控制（model predictive current control,MPCC）算法。与传统基于PI控制器DCC算法相比,该算法利用评价函数预测最优椭圆半径,提高了内环动态响应速度及控制精度。然后,定量分析电感参数不匹配时预测电流与其参考值之间的关系,给出一种电感参数在线识别算法。最后,对传统有限集模型预测电流控制、基于PI控制器DCC和所提MPCC算法分别进行实验对比研究。实验对比分析结果证明了所提算法的正确性与有效性。

基于微粒群算法的三电平正弦脉冲宽度调制开关时刻优化

最优化正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)控制是含约束条件的非线性优化问题。该问题的核心是计算出SPWM的开关时刻,确定特定的开关切换,从而产生预期电压波形,使其基波为给定值,总谐波含量最小。该文首次将粒子群算法用于三电平正弦脉冲宽度调制开关时刻的优化。在满足一定约束下,用该方法来减小变换器的总谐波畸变率(THD),以达到消除谐波的目的。仿真研究表明,与自然采样法和遗传算法相比,该方法能更有效、更快速找到最优的SPWM开关时间。

空间矢量脉冲宽度调制整流器试验平台研制

以大功率专用变频器研制为背景,开展大功率整流装置软件算法的研究。采用电压空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)的控制方式实现整流,对整流器试验平台进行整体设计,从软件的角度对双环控制策略及三相软件锁相环(PLL)、解耦控制和启动冲击抑制等关键技术进行研究。在CCS5.1的平台上通过对主控芯片TMS320F28335编程,对整流器控制程序和控制算法进行设计验证。通过硬件试验平台进行调试试验,结果验证了软件控制程序的正确性,SVPWM整流器能达到预期的技术指标。

基于80C196MC单片机的正弦脉冲宽度调制变频调速系统

设计了一种以80C196MC单片机为控制器,以智能功率模块IPM为开关器件的变频调速系统。80C196MC单片机作为整个变频调速系统的核心,通过软件编程,产生正弦脉冲宽度调制波形来控制绝缘栅双极晶体管的导通和关断,从而达到控制异步电动机转速的目的。实验结果表明,该系统稳定度高,调速范围宽,谐波含量小,具有较强的实用价值。

正弦脉冲宽度调制条纹结合相位编码条纹的三维测量方法（英文）

提出了正弦脉宽调制和相位编码结合的一种三维形貌测量方法。这种方法离焦投影编码的两种条纹到被测对象上,使用相移算法,由正弦脉冲宽度调制条纹得到截断相位,由相位编码条纹解码得到条纹级次,从而恢复测量对象的三维形貌。实验结果证明了该方法有两个优点:(1)轻度离焦滤除了谐波从而能降低测量误差;(2)基于相位的编码方式能测量表面反射率不一物体。

基于DSP生成正弦脉冲宽度调制在逆变电源中的研究

提出了一种在数字信号处理器TMS320F2812上生成正弦脉冲宽度调制(SPWM)波的方法,为实现逆变电源的全数字控制提供了有效途径。对SPWM波形生成原理和软件设计方法进行了分析,提出了相应的方案,并且对其进行了实验验证。实验结果可以满足实际需要,在逆变电源中得到广泛的应用。

基于脉冲宽度调制的正弦波电路发生器设计

脉冲宽度调制(PWM)是由一系列占空比不同的矩形脉冲构成,由微处理器的输出来控制,实现模拟正弦信号电路的产生。介绍了一种基于脉宽调制的正弦信号发生器的设计方案。该设计方案以STC89C51为核心,利用定时器设置,通过I/O口产生PWM波形,通过键盘电路的输入控制来实现对PWM波形的调节,并通过LED显示波形的参数。

电流型脉宽调制整流器节能控制策略

为更好解决电流型整流器功率器件在硬开关过程中的功率损耗问题,提出了一种节能间接控制策略。由于当相电压正、负绝对值最大时,该相电流绝对值及开关损耗均达到最大,为降低设备的总损耗又能保证网侧电流的质量,采用三相功率管只在损耗较小的2/3个周期内两两循环导通的控制策略,该方法在极大程度降低功率器件损耗的同时也减小了功率管的开关次数,延长了器件的使用寿命,适合于大功率应用场合。仿真和实验结果表明,所提出的控制策略能有效减少器件的功率损耗和降低开关频率,具有工程应用前景。

单相五电平脉冲整流器滑模比例积分谐振控制

以基于耦合电感的新型单相五电平脉冲宽度调制(PWM)整流器为研究对象,为了提升系统动态响应、维持单位功率因数、减少网侧电流谐波含量,提出滑模比例积分谐振(PIR)控制算法.通过对新型单相五电平PWM整流器的电路拓扑和工作原理分析,构建整流器d-q同步旋转坐标系下的数学模型,推导整流器电压外环滑模和电流内环PIR控制算法,给出具体设计过程.与d-q坐标系传统比例积分(PI)电流控制算法相比,所提滑模PIR控制算法动态响应速度更快,网侧电流谐波含量更低.搭建基于MATLAB/Simulink的仿真模型和基于RTlab的半实物实时仿真平台,对滑模PIR控制算法与d-q坐标系传统PI电流控制算法分别进行计算机仿真和半实物实验对比研究,仿真和实验结果验证了所提滑模PIR控制算法的正确性和可行性.

双闭环控制的三相电压型PWM整流器的研究

针对传统的不控整流电路中网侧电流谐波很大、晶闸管相控整流电路中深控时网侧功率因数低和闭环控制时动态响应慢等问题,设计出一种引入脉冲宽度调制技术的三相电压型整流器。在完成三相电压型整流器的电压外环电流内环的双闭环控制系统设计的基础上,对其进行了仿真实验。仿真结果表明,与不控或相控整流电路相比,该三相电压型PWM整流电路中,不仅输入电流的谐波大大减小,电能可双向流动,能够实现整流和逆变状态下的单位功率因数运行,还可较好地抑制负载突变时直流侧电压的波动,从而显著提高系统的抗扰能力,真正实现绿色环保和高效节能的高度结合。

正弦波脉冲调制在空间用感应同步器驱动技术中的应用

通过对SPWM(Sine Pulse Width Modulation,正弦波脉冲宽度调制)波形的频率成分地分析,提出了SPWM波双相绕组激磁鉴相型的驱动方案,成功地将原先用于电机驱动的SPWM方法应用于空间用感应同步器的驱动上.在此驱动的基础上,对感应信号做了进一步分析,采用了Chebyshey低通滤波的信号处理方法,并用开环鉴相型处理方式得到了角度信息.试验验证了该方案的可行性.试验数据表明:该方案降低了普通双相激磁方式的功耗,测角分辨率达到了±0.45″,能够满足航天载荷设备中角度测量的需求.

基于随机载波脉冲宽度调制的变换器群超高次谐波抑制机理

基于随机载波正弦脉冲宽度调制技术的原理,建立在随机载波正弦脉冲宽度调制下电压源变换器输出超高次谐波模型,研究载波频率随机性与超高次谐波幅值和相位随机性之间的关系。超高次谐波频谱分布更宽,且幅值近似服从正态分布特征,载波随机性导致超高次谐波相位随机性,并基本呈现均匀分布特征。利用此特征,研究载波未同步的变换器群发射超高次谐波的超高次谐波叠加相消原理,提出基于随机载波正弦脉冲宽度调制的变换器群超高次谐波抑制机理,以达到广泛频段内超高次谐波抑制的目的。仿真和实验结果表明,特定次超高次谐波幅值及相位特征符合理论分析,该超高次谐波抑制机理可行有效。

IR为高性能音频放大器应用推出配备IRS20965驱动器IC的D类音频芯片组,提供受保护的脉冲宽度调制开关

国际整流器公司（International Rectifier，简称IR）推出全新D类音频芯片组，内含IRS20965数字音频驱动器IC，可提供受保护的脉冲宽度调制（PWM）开关和完整的音频MOSFET，旨在为高性能D类音频放大器产品作出优化。IRS20965具有高侧和低侧独立浮动脉冲宽度调制输入，能够从外部的脉冲宽度调制控制器进行死区时间控制。新IC的防击穿逻辑则可在脉冲宽度调制控制器故障时提供额外的防护。该产品还具有过流检测输出和2A栅极驱动输出能力。

虚拟磁链定向的三相电压源型脉宽调制整流器模型预测直接功率控制

针对三相电压源型整流器的传统有限集模型预测直接功率控制(model predictive direct power control,MPDPC)的开关频率不恒定,使得网侧电流谐波畸变率较大这一问题,将空间矢量脉冲宽度调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)与传统有限集MPDPC结合起来,使其开关频率固定,同时采用虚拟磁链(virtual flux,VF)定向省去了网侧电压传感器,节约了成本。该系统先由虚拟磁链计算出当前时刻的功率值,然后通过功率预测模型得到下一时刻的功率预测值,并将功率预测值与功率参考值代入价值函数进行比较,最后从7种备选电压矢量中选取使代价函数最小的电压矢量为最优电压矢量输入SVPWM模块。仿真结果表明,所提的脉冲宽度调制VF-MPDPC控制策略具有较好的系统性能,且相比于传统的有限集VF-MPDPC策略,该方法对整流器网侧电流谐波有更好的抑制效果。