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。

基于拓扑解耦的矩阵式高频链逆变器控制新方法

针对矩阵式高频链逆变器复杂的拓扑结构,提出了一种基于拓扑解耦思想的新型控制策略。根据高频逆变桥生成高频电压波形的极性,将单相交流变换到三相交流的矩阵变换器拓扑解耦成2个常规的三相电压源逆变器,从而可将常规电压源逆变器的控制策略引入到对矩阵变换器的控制中。与应用矩阵变换器的交/直/交等效模型和优化控制算法相比,拓扑解耦控制策略从矩阵变换器拓扑本身入手,原理实现简单,并能极大简化对矩阵变换器的分析过程。为便于系统理论分析,提出了"双向桥臂"概念。应用Saber仿真软件进行了仿真研究,并搭建实验样机进行了实验验证,结果表明该控制方法能获得良好的输出电压波形,验证了所提控制策略的正确性。

三相航空中频电源控制策略研究

针对航空用矩阵式高频链中频逆变电源的拓扑结构,提出了一种解结耦的SPWM控制策略,并给出了详细的数学推导。根据高频变压器输出侧电压脉冲的极性,将矩阵变换器等效成两个常规的三相逆变器,从而将单向高频链逆变器的控制策略引入到矩阵式高频链逆变器中。与其传统的矩阵变换器的换流策略相比,基于解结耦的控制策略易于实现,容易分析其工作原理。经过数学推导证明了此策略的可行性,并运用matlab/simulink仿真软件进行仿真研究,输出电压波形谐波含量低,验证了控制策略的正确性。