载波移相正弦脉宽调制的两电平级联柔性直流谐波分析

介绍了一种新的采用两电平级联技术换流器的拓扑结构和工作原理,分析了载波移相正弦脉宽调制(carrier phase shifted-sinusoidal pulse width modulation,CPS-SPWM)在这种新型拓扑结构的应用机理,搭建仿真模型分析了两电平级联基于电压源换流器的高压直流输电(voltage source converter based high voltage direct current transmission,VSC-HVDC)技术的谐波情况,并分析了谐波含量与子模块数的关系。

采用载波移相脉宽调制算法的模块化多电平逆变器研究

从模块化多电平逆变器的拓扑结构和工作原理入手,建立MMC的等效数学模型,介绍了载波移相正弦脉宽调制策略应用于MMC的实现方法,讨论了两种不同的电容电压控制策略,并在MATLAB/Simulink中对基于CPS-SPWM调制策略的MMC逆变系统进行建模仿真,对比分析了阻感负载下电压闭环均衡策略和电压排序均衡策略的控制效果,验证了CPS-SPWM调制策略应用于MMC的优点。

一种新型移相全桥高频正弦波逆变器的研究

提出了一种高频正弦波逆变器的新型控制方式。该方式采用移相全桥拓扑,利用集成控制芯片ML4818的功能,以及对次级循环换流器的解调制,得到输出SPWM电压波形。给出了正弦波逆变器的主电路结构,分析了控制电路及电压前馈的工作原理。实验结果表明,该逆变器具有控制方式简单、输入电压范围宽及效率比较高等优点。

基于载波移相调制的MMC控制策略研究及仿真

为研究模块化多电平换流器(MMC)的控制策略,首先介绍了MMC的拓扑结构及其基本工作原理,在对比其他调制策略的基础上,综合考虑该新型换流器的结构特点以及需要实现的电平数,选取了载波移相正弦脉宽调制策略(carrier phase-shifted PWM,CPS-PWM);接着根据子模块能量均分和电压均衡两种原则,针对载波移相调制策略,选择了一种子模块电容均压策略,以确保子模块电压稳定在同一水平;最后通过仿真结果验证所设计的控制策略的有效性。

基于载波移相SPWM级联式变换器输出谐波分析

为了分析不同调制方式及不同级联数目多电平变换器的输出谐波电压分布规律,并为滤波器的设计提供参考,在充分考虑奇偶级联数目、调制移相角度和调制比对输出波形影响的基础上,分别以3,5,6,7,10个H桥级联的谐波输出情况为例,通过大量的仿真,采用对比分析的方法得出了基于载波移相SPWM级联式静止串联同步补偿器(Static Serial Synchro Compensator,SSSC)输出电压谐波的具体分布规律,并给出了等效载波频率的明确定义方法,通过双重Fourier级数理论分析验证了文中的结论。

载波移相SPWM并联变流器及其环流问题的研究

针对模块并联中的线路级并联,提出正弦脉宽调制的载波移相技术,使并联系统在原有开关频率基础上获得一个加倍的等效开关频率。通过对载波移相中每个模块的开关状态分析,得出载波移相导致模块之间形成环流,且各相的环流相互独立。公共直流母线条件下,环流包含零序和非零序成分。采用独立直流母线,能有效抑制环流中的零序分量。仿真结果验证了上述结论。

基于DSP的SPWM数字移相技术

在逆变电源及UPS等电源系统中,为了降低开关损耗而广泛的应用了移相SPWM技术.在此介绍了一种基于TMS320F2812 DSP芯片的SPWM数字移相方法.它更加灵活,更适用于带反馈控制的逆变系统;它拥有倍频的效果,更适合应用于高频链结构的逆变系统.

基于移相SPWM技术的超声波逆变电源控制电路的设计

在超声波逆变电源系统中,为了降低开关损耗而广泛的采用移相SPWM技术。传统的模拟控制存在精度低、动态响应慢等缺点。文章基于TMS320F2812DSP芯片的SPWM数字移相方法,该方法的特点是查表和在线仿真计算相结合,既能满足一定的控制精度要求,又能满足实时控制的要求,同时广泛应用于带反馈控制的逆变系统中。

级联型高压变频器载波移相技术的探究

本文从理论上分析了载波移相技术的原理和数学分析,得出了载波移相技术的优越性,通过MATLAB仿真电路验证了该技术的优越性。

采用三相四桥臂抑制逆变器共模干扰的SPWM控制策略

为了减少三相三桥臂逆变器因电路不对称而产生的共模电压和电流,提出了一种基于三相四桥臂结构的正弦波脉宽调制(SPWM)控制策略。该策略是在SPWM载波移相控制技术基础上,采用跳变后移控制方法,确保任何情况下逆变器四个桥臂的输出都能达到平衡,从而抑制共模干扰的产生。与原来的三相四桥臂SPWM载波移相控制策略相比,该策略突破了SPWM调制指数必须小于0.666的限制,避免了直流电压利用率低下的缺陷,适用于在任意调制指数情况下的工作。仿真和实验证明了该方法的有效性。

一种继电保护测试仪用逆变电源的设计及相位调节方法

该文主要讨论继电保护测试仪用逆变电源的设计及其相位的控制。结合单片机和正弦脉宽调制(sine pulse width modulation,SPWM)生成芯片,利用频率调节实现相位的闭环控制。该逆变电源可精确跟踪给定信号频率,并控制相位和幅度。与其他移相方式相比,利用频率调节相位的方法稳定性好,精度高,也比较容易实现。该文较为详细地说明频率调节的原理和数字实现方法。该电源频率的变化范围只需±0.05Hz,即可实现0°～360°间的移相,精度可达0.4°,稳定可靠。

基于FPGA的正弦波逆变控制器

采用移相控制高频链周波变换器(DC-HFAC-LFAC)为主电路拓扑,使用现场可编程门阵列(FPGA)作为重要控制芯片的高频链逆变控制器。在控制电路中使用了现场可编程门阵列(FPGA)以实现移相正弦波脉宽调制(SPWM)。与传统控制电路相比具有较大的优势。实验证明通过使用FPGA,此系统变得更加紧凑和可靠。

级联型大功率逆变电源数字化实验系统的研制

以多单元串联的拓扑结构为基础,以优化谐波为目的,推导出了针对多单元串联的水平移相式SPWM调制技术,同时以数字信号处理器(DSP)与复杂可编程逻辑器件(CPLD)为基础,提出了一种水平移相式SPWM调制数字化算法,解决了在多单元串联系统中各个三角载波相位的精确锁定这一最为关键的问题。仿真与实验结果证明了所提方法的正确性。同时,该系统具有A/D、开关量输入/输出功能,为验证各种数字化控制策略及调制方法提供了良好的实验平台,为移相式SPWM理论的应用提供了实验依据。

一种新的基于FPGA的多路SPWM波形发生器

多电平技术的发展,要求高性能的多路SPWM控制器.有学者提出用DSP和FPGA联合产生多路SPWM的方法,但其过分地依赖DSP,并且整个系统复杂,工作效率低.针对这一情况,提出一种完全由FPGA产生多路SPWM波形的方法,并在Altera的FPGA中得以实现.通过对存储在FPGA中的正弦波数据和三角波数据的比较,产生24路SPWM波形,通过改变时钟频率,来实时调节SPWM波形的输出频率,利用内部分频器,方便调节死区时间和载波频率.该发生器可独立工作,也可和DSP等上位机协同工作,还可作为IP核嵌入到其他系统中.设计中采用优化的思想,既节省了芯片的资源,又提高了芯片的效率.实验与仿真证明,该控制器简单、高效,易于实现,方便产生任意个数的SPWM波形.

基于虚拟磁链直接功率控制的四象限级联型多电平逆变器简化结构

传统四象限级联型逆变器由多个四象限电压胞组成,需要大量电量传感器及滤波电感,造成系统体积和成本显著增加。该文提出一种四象限级联型逆变器的新型简化结构,将基于虚拟磁链直接功率控制策略(virtual-flux-linkage direct power control strategy,VF-DPC)的PWM整流器与传统H桥逆变器相结合,引入虚拟磁链的概念并用于计算瞬时有功和无功功率,无需检测输入变压器二次侧输出电压,省去了交流电压传感器,并避免计算输入电流的微分;通过适当提高变压器感抗以起到滤波作用,从而取代了电压胞输入端滤波电感。所提出的简化结构具有体积小,有效降低传感器数量,抗干扰能力强,能量自由双向传递,输入、输出电流谐波含量较低等优点。仿真和实验结果证明了该新型简化结构及其控制策略的正确性和可行性。

高功率密度航空静止变流器的研制

提出一种带新型漏感能量回收电路的高升压比反激DC/DC变换器,减小了功率管电压应力和变换器损耗。给出一种基于载波移相-正弦脉宽调制(CPS-SPWM)控制的级联三电感双Buck型DC/AC逆变器,在消除过零点畸变的同时使滤波电感等效开关频率加倍,可减小逆变器的滤波器体积。最终实现了航空静止变流器的高功率密度和高效率。

基于DSP-FPGA的模块化多电平换流器PWM脉冲方案对比

由于MMC主控系统通信任务繁重、算法复杂,并且考虑到扩展性,通常采用一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的主控系统架构.为了研究DSP与FPGA产生的PWM脉冲对控制效果的影响,分析了MMC的基本结构和数学模型,在分析CPS-SPWM在MMC中应用特点的基础上,设计了两种PWM控制脉冲产生方案,并进行了仿真验证和实验对比.仿真结果表明:两种方案产生PWM控制脉冲的一致性;实验结果表明:两种方案在硬件中产生的实际PWM脉冲分配规律相同,但脉宽存在差异,从而导致控制效果不同.实验结论为工程设计提供了参考依据.

牵引变流器优化控制仿真研究

在电力机车牵引变流器优化控制的研究中,动车组牵引变流器是动车组完成电能转换和传递的关键部件,性能好坏直接关系到动车组能否安全可靠运行。针对CRH2A型牵引变流器输出电压变化率大、谐波含量高等问题,对多电平技术在牵引变流器中的应用进行了研究。首先分析了二极管箝位型五电平变流器(DCMLC)和模块化五电平变流器(M2LC)的工作原理及控制策略,分别构建了牵引变流器的优化模型;并根据CRH2A型牵引变流器主电路实际设计参数应用Matlab仿真软件对五电平DCMLC和M2LC分别进行了建模和仿真,比较和分析了牵引变流器中不同逆变器电路拓扑结构及其对应的控制策略对系统输入输出性能的影响。仿真结果初步验证了两种优化模型对CRH2A型牵引变流器性能的改善效果。

基于DSP的超声波电源控制技术的研究

在超声波逆变电源系统中,为了降低开关损耗而广泛的采用移相SPWM技术。但是传统的模拟控制存在精度低、动态响应慢、噪声大等缺点,在此介绍了一种基于TMS320F2812 DSP芯片的SPWM数字移相方法。该方法的特点是查表和在线计算相结合,既能满足一定的控制精度要求,又能满足实时控制的要求,还适用于带反馈控制的逆变系统中。这种新型的数字控制技术提高了频率跟踪精度和功率稳定程度,优化了电路的整体性能。

改进的超声波逆变电源控制电路

在超声波逆变电源系统中,为了降低开关损耗而广泛的采用移相SPWM技术。随着微处理器、数字信号处理器(DSP)越来越广泛的应用数字控制领域,特别是应用数字信号处理的数字移相控制器已成为移相技术的新潮流。而本文中应用的TMS320F2812 DSP芯片具有高速信号处理和数字化控制所必需的结构特点,将其先进的外设单元和高性能的DSP内核相结合,可以快速准确实现先进的控制方法,同时提高逆变电源中输出电压的精度和稳定度,而SPWM数字移相的特点是查表和在线仿真计算相结合。既能满足一定的控制精度要求,又能满足实时控制的要求,同时广泛应用于带反馈控制的逆变系统中。利用DSP本身的PWM波硬件生成及输出电路,极大地方便超声波电源控制系统的开发,使设计者把更多的精力放到程序算法的编写上,可以实现不同的控制方法;利用DSP的高速运算能力,还可以进一步提高载波比,以使输出信号的波形更佳。