单极性SPWM逆变器并联环流分析与抑制

单极性正弦脉冲宽度调制SPWM(sinusoidal pulse width modulation)具有开关损耗低、效率高、输出波形良好的优点,然而在逆变器并联系统中,使用单极性SPWM方法可能引发环流,造成系统效率降低、电流波形畸变甚至器件损坏。对比采用4种不同单极性SPWM方法时并联系统的环流产生情况发现,只有双臂斩波单极性SPWM会引发环流,并从控制结构上分析了这一环流产生的原因。此外,针对使用双臂斩波单极性SPWM的情况,提出了一种不需要额外增加硬件成本的控制方法,可以避免在逆变器并联系统中引发环流。通过仿真与实验验证了该方法的可行性与有效性。

一种全桥单相SPWM数控低压变频逆变电源设计

设计了一种全桥单相数控低压变频逆变电源。该逆变电源由正弦波脉宽调制电路(SPWM)、IR2104驱动电路、全桥电路、LC低通滤波电路以及电压电流采样电路构成。通过STC8H单片机发出两路互补的SPWM波,再经过IR2104驱动模块得到四路互补的SPWM波,分别推挽驱动全桥电路中四个MOS管通断,从而完成直流电到交流电的转换,同时A/D实时监控逆变后输出电压、电流,主控制器得到反馈后通过闭环调节SPWM的占空比,控制输出电压、电流保护电路安全。通过实验验证表明该设计基本实现数字化控制指标要求,可调控输出电压0 V~36 V、可调控输出频率2 Hz~200 Hz。

基于Simulink的SPWM逆变电路谐波分析

为有效减少和抑制单相逆变电路所产生的谐波,文中利用正弦波脉宽调制技术(SPWM)对双极性和单极性调制逆变电路进行建模与仿真,并进一步分析重要参数调制度和载波比对谐波成分的影响。仿真结果表明,单极性调制时的谐波性能优于双极性,合理增大调制度和载波比可以减少输出电压的谐波成分,从而提高输出电压的质量。

正弦波逆变器波形稳定混合控制策略研究

受蓄电池放电能力和实际电压限制,逆变器在稳定运行状态下,若瞬间断开或连接大负载,会使负载电压出现较大波动,严重时损坏设备。若直流母线电压较低,则逆变器输出的正弦波波形易产生削顶削底现象,对感性负载有影响。针对该问题,提出有效值闭环控制与定点电压闭环控制相结合的混合控制策略,在电压高于320 V时,采用定点电压闭环控制方式;若直流母线电压低于320 V,采用有效值闭环控制方式。经过仿真分析和实验验证,采用该混合控制策略,逆变器能够快速响应负载变动并使正弦波波形不会产生畸形。

自然采样SPWM逆变电源的谐波分析及抑制策略

在借鉴国内外相关研究的基础上 ,对电压源型自然采样正弦脉宽调制 ( SPWM)逆变器输出电压、电流的谐波及其产生规律进行了较为详尽的分析 ,并从工程实际出发给出了3种谐波抑制策略 :选择合适的载波频率 ,以消除低次和某些奇次谐波 ;精确实现选定的载波频率 ,以避免异步调制中出现的偶次谐波 ;注入适当的谐波分量 ,以在不加大输出谐波含量的情况下提高电压利用率。最后 ,把以上谐波抑制策略应用于 35 k VA客车空调逆变电源 。

SPWM逆变电源的无互联信号线并联控制技术

该文提出了一种可适用于分布式发电系统或大容量UPS系统的高性能数模混合型逆变电源无线并联控制方案。这种控制技术以DSP为核心,通过检测逆变电源自身的输出功率来对高性能模拟SPWM逆变电源的电压幅值及频率进行下垂控制,从而实现了逆变电源的并联同步运行。实验结果表明,逆变电源均分负载电流的效果很好,逆变电源之间的环流很小。

基于重复控制的SPWM逆变电源死区效应补偿技术

在SPWM逆变器中,为防止同一桥臂的上下管直通现象,必须注入一定的死区时间,死区会导致逆变器的输出波形畸变,即死区效应。在分析了死区时间对单相SPWM逆变器输出波形特性的影响的基础上,提出了一种基于重复控制的死区补偿控制策略,该控制方法可有效地改善输出电压的波形畸变,并在一台单相400Hz、5.5kW装置上进行了详细的实验验证,实验结果表明了该补偿策略的有效性和实用性。

电压空间矢量调制与常规SPWM的比较研究

在分析电压空间矢量调制（ＳＶＰＷＭ）基本原理的基础上，证明了ＳＶＰＷＭ具有最大的直流电压利用率。将ＳＶＰＷＭ和常规ＳＰＷＭ进行了对照和分析。提出了一种与ＳＶＰＷＭ等效的改进ＳＰＷＭ调制方法。另外，提出了一种与低开关损耗ＳＰＷＭ相对应的ＳＶＰＷＭ实现方法，使开关损耗降低了３３％。

多电平SPWM变频器中共模电压抑制技术的研究

鉴于两电平变频器输出的共模电压只能依靠外接滤波器进行消除,研究了三电平PWM变频器中共模电压的抑制技术。利用三电平变频器的有效开关状态,分析了三电平变频器中产生共模电压的原因,得出奇数电平变频器可以通过软件的方法来抑制共模电压的结论。针对常用的变频器控制策略—SPWM ,提出了降低和消除共模电压的改进策略,并用仿真结果验证了其正确性。文中还给出了不同的调制策略对电动机性能影响的比较,验证了所提策略的可用性。

SPWM逆变电源的单极性控制方式实现

对单相全桥电压型SPWM逆变器的两种单极性控制方式进行了研究 ,并将其中一种方式应用于控制一个单相全桥式电压型SPWM逆变电源。

SPWM波形等面积动态递推算法

基于等面积原理 ,提出了一种新型变频器 SPWM波形动态递推算法 ,分析了该波形的频谱特性 ,讨论了其谐波抑制能力。利用该算法研制成功的 1 0 k VA变频器实验结果表明 ,新算法计算量小 ,实时性强 。

SPWM电压型逆变电路谐波仿真分析

根据SPWM基本原理 ,应用MATLAB软件及其电气模块库 ,建立逆变电路及其负载感应电机模型 ,针对影响逆变电路输出电压频谱分布的主要因素进行仿真分析 ,对仿真结果进行比较 ,得出其频谱分布的规律性结论。根据结论 ,通过设计加装滤波器来抑制逆变电路输出谐波 ,并加以仿真比较 ,得到了较好的滤波效果。

SPWM逆变电源输出谐波分析及抑制方法研究

在SPWM逆变电源输出电压中含有丰富的高频谐波成分,高频谐波在用电设备中引起严重的电磁干扰问题,降低了系统运行的可靠性。通过对SPWM逆变电源的输出谐波分析,提出了一种采用随机调制进行谐波抑制的方法。该方法能使逆变电源的输出电压频谱连续分布而不影响基波分量,使逆变电源的输出谐波能量分布更加均匀,从而降低输出谐波的峰值幅度,减小设备所产生的电磁干扰。通过Simulink软件仿真和实验测试,表明采用随机调制后SPWM逆变电源输出谐波峰值幅度降低了约10dB。

SPWM逆变器死区效应分析

本文通过数学模型和仿真分析了死区时间对逆变器输出电压和产生附加谐波方面的影响 ,进而对电动机负载中磁链矢量偏移和附加损耗方面进行了讨论 ,同时提出了几种死区补偿分析方法 ,使 SPWM技术在实际变频系统中得到更为有效的应用。

单相SPWM逆变器的死区效应分析和补偿策略

文章详细分析了单相 SPWM逆变器中死区时间和开关器件固有特性对输出波形的影响 ,提出了 1种基于重复控制的死区补偿策略 ,该方法有效地改善了输出电压的波形畸变。在 1台 40 0 Hz、7.5 k V A样机上的实验结果验证了该补偿策略的有效性。

基于改进SPWM控制的新型单级BUCK-BOOST逆变器

提出了一种新型的单级串联谐振型Buck-Boost逆变器,它能在一个功率级内产生峰值高于或低于输入直流电压的正弦交流电压。文中详细分析了所提逆变器的工作原理,并利用状态空间平均法建立了系统数学模型。基于断续导电模式,所提逆变器拓扑利用串联谐振单元实现所有开关的零电流开通和辅助开关的零电流关断,减小了开关损耗,提高了系统效率。为了改善逆变器的输出特性,提出一种改进的SPWM控制方法,该方法采用带直流偏置的正弦调制波,消除了线性近似法所导致的输出电压波形过零点附近的畸变。通过一台1kW原理样机的实验结果,验证了该变换器的优点和改进SPWM控制方法的有效性。

一种改进的生成SPWM波形的等面积算法

SPWM变频器已成为异步电动机变频调速的主要电源形式 .为了减少 SPWM电压波形的谐波 ,提高电压波形的质量 ,在分析已有方法的基础上提出了一种改进的 SPWM波形的等面积算法 ,即以采样周期的几何平均中心为 SPWM波矩形脉冲中心的方法 ,并对该方法进行了谐波分析 ,最后给出了用数字信号处理器对该算法的实现 .分析结果表明 ,该算法的谐波分量明显减少 。

基于STM32的SPWM逆变电源控制信号电路设计

SPWM技术不仅能够实时、准确地实现变压变频控制要求,而且可以有效抑制逆变器输出电压或电流中的谐波分量。提出一种基于STM32系列微控制器控制生成SPWM信号的设计方法,采用STM32F100RB微处理器的PWM输出模式控制输出SPWM波形,采取DMA控制代替中断处理以节省CPU时间,辅以有源滤波、信号整形电路等,实现了三相SPWM互补输出、可键控设置频率、频率跟踪以及可设置死区时间等功能,能够满足逆变电源系统的要求。

单相高频链矩阵逆变器解结耦SPWM策略及实现

单相高频链矩阵式逆变器由直流输入侧单向开关H桥逆变器、高频变压器和交流输出侧矩阵变换器三部分构成。针对矩阵式变换器如何实现阻感性负载安全换流的关键问题,结合研究对象拓扑结构的特点,运用解结耦分析思想,提出一种新的解结耦SPWM调制策略。文中阐述了该方案协调工作的控制原则,设计了相应的开关组合逻辑,详细分析了SPWM高频开关工作周期内电路的工作模态,总结了其切换规律,进行了相关的软件仿真和实验验证。研究结果表明,该策略可较为有效地解决高频链矩阵式逆变器的阻感性负载换流问题,且可以实现软开关动作。

SPWM控制单相三电平逆变器

该文提出了一种单相中点箝位电压源型三电平逆变器。可以减小输出滤波器的尺寸。同时,三电平桥臂开关管的电压应力可以减小为输入电压的一半。文中详细分析了该变换器的 SPWM 控制策略,并且介绍了一种负载电流前馈电路。通过加入这种前馈电路,可以提高逆变器的输出电压外特性。通过一台 1kVA 的原理样机,验证了该变换器的优点和负载电流前馈方法的有效性。