第264章 本卷终【高能!】
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所提出的多电平逆变器拓扑结构有2种,一种称为单向多电平逆变器,另一种称为双向多电平逆变器。普通逆变器为4个开关器件组成的2个桥臂,输入1种电平,可输出3种电平,单向多电平逆变器在普通逆变器前端或后端的一侧增加开关管,增加一个开关器件。输入电平增加一种,输出电平增加两种,输入n种电平,需要一侧增加n-1个开关器件。总共需要n+3个开关器件;双向多电平逆变器是在普通逆变器的基础上,前端和后端两侧对称增加开关器件,增加一对开关器件,输入电平增加一种,输出电平增加两种,输入n种电平。两侧增加2(n-1)个开关器件,总共需要2(n+1)个开关器件。
本发明是通过以下技术方案实现的,本发明包括以下步骤:
1、谐振电流的采集和处理
通过电流互感器或在串联谐振电路中串入一个小电阻,以电压的形式测量得到初始谐振电流ires_p,初始谐振电流为实际谐振电流的反向,电压跟随器将其反向放大得到ires_in。将放大后的谐振电流ires_in的相位前移ts,前移的时间为控制器器、驱动电路及开关器件切换等延迟时间,以保证开关器件在谐振电流过零点时切换状态。将前移后的谐振电流ires_s从正弦波形转换为控制器可识别的脉冲波形ires通入控制器,以检测过零点,脉冲波形ires的幅值要与控制器的处理电平相同,处理器的电平一般为3。3v或5v。
2、输出电压的采集
通过电压互感器或电阻分压的方式测量输出电压uout,采用电阻分压的方式还需要通过线性光耦将功率电路与控制电路隔离。
3、电压比较值的给定
电压滞环控制分为直接电压滞环控制和间接电压滞环控制,直接电压滞环控制是采集输出电压uout,直接与给定的电压比较值进行比较,将结果输入控制器;间接电压滞环控制是输出电压uout与给定的参考电压uref通过调节器,将其结果与给定的电压比较值进行比较。直接电压滞环控制的给定电压比较值根据给定的参考电压uref和滞环的数量、宽度直接决定,随输出电压uout的变化而变化;间接电压滞环控制的给定电压比较值根据调节器的参数和设定的滞环数量、宽度决定,不因输出电压的变化而变化。
给定电压比较值的数量取决于逆变器的输出电平数,逆变器输入电平数n,由低到高分别为ui1、ui2、ui3、…、uin,则逆变器输出电平数(2n+1),由高到低分别为+uin、+uin-1、+uin-2、…、+ui1、0、-ui1、-ui2、-ui3、…、-uin,每种状态输出一种电平,因此有(2n+1)种状态,按输出电平由高到低分别称为+n状态、+(n-1)状态、+(n-2)状态、…、0状态、-1状态、-2状态、-3状态、…、-n状态。给定电压比较值的数量为2n,滞环的数量为n。
对于直接电压滞环控制,环宽由低到高分别为给定的参考电压uref的2h1%、2h2%、…、2hn%,给定电压比较值由低到高分别为:u1。u2,…,u2n,则u1=(1-hn%)uref,u2=(1-hn-1%)uref。u3=(1-hn-2%)uref,…,un=(1-h1%)uref,un+1=(1+h1%)uref,un+2=(1+h2%)uref,un+3=(1+h3%)uref,…,u2n=(1+hn%)uref。
对于间接电压滞环控制,设定调节器的输出稳定在ur,环宽由低到高分别为ur的2h1%、2h2%、…、2hn%。给定电压比较值由低到高分别为:u1,u2,…,u2n,则u1=(1-hn%)ur,u2=(1-hn-1%)ur,u3=(1-hn-2%)ur,…,un=(1-h1%)ur,un+1=(1+h1%)ur。un+2=(1+h2%)ur,un+3=(1+h3%)ur,…,u2n=(1+hn%)ur。
4、确�
所提出的多电平逆变器拓扑结构有2种,一种称为单向多电平逆变器,另一种称为双向多电平逆变器。普通逆变器为4个开关器件组成的2个桥臂,输入1种电平,可输出3种电平,单向多电平逆变器在普通逆变器前端或后端的一侧增加开关管,增加一个开关器件。输入电平增加一种,输出电平增加两种,输入n种电平,需要一侧增加n-1个开关器件。总共需要n+3个开关器件;双向多电平逆变器是在普通逆变器的基础上,前端和后端两侧对称增加开关器件,增加一对开关器件,输入电平增加一种,输出电平增加两种,输入n种电平。两侧增加2(n-1)个开关器件,总共需要2(n+1)个开关器件。
本发明是通过以下技术方案实现的,本发明包括以下步骤:
1、谐振电流的采集和处理
通过电流互感器或在串联谐振电路中串入一个小电阻,以电压的形式测量得到初始谐振电流ires_p,初始谐振电流为实际谐振电流的反向,电压跟随器将其反向放大得到ires_in。将放大后的谐振电流ires_in的相位前移ts,前移的时间为控制器器、驱动电路及开关器件切换等延迟时间,以保证开关器件在谐振电流过零点时切换状态。将前移后的谐振电流ires_s从正弦波形转换为控制器可识别的脉冲波形ires通入控制器,以检测过零点,脉冲波形ires的幅值要与控制器的处理电平相同,处理器的电平一般为3。3v或5v。
2、输出电压的采集
通过电压互感器或电阻分压的方式测量输出电压uout,采用电阻分压的方式还需要通过线性光耦将功率电路与控制电路隔离。
3、电压比较值的给定
电压滞环控制分为直接电压滞环控制和间接电压滞环控制,直接电压滞环控制是采集输出电压uout,直接与给定的电压比较值进行比较,将结果输入控制器;间接电压滞环控制是输出电压uout与给定的参考电压uref通过调节器,将其结果与给定的电压比较值进行比较。直接电压滞环控制的给定电压比较值根据给定的参考电压uref和滞环的数量、宽度直接决定,随输出电压uout的变化而变化;间接电压滞环控制的给定电压比较值根据调节器的参数和设定的滞环数量、宽度决定,不因输出电压的变化而变化。
给定电压比较值的数量取决于逆变器的输出电平数,逆变器输入电平数n,由低到高分别为ui1、ui2、ui3、…、uin,则逆变器输出电平数(2n+1),由高到低分别为+uin、+uin-1、+uin-2、…、+ui1、0、-ui1、-ui2、-ui3、…、-uin,每种状态输出一种电平,因此有(2n+1)种状态,按输出电平由高到低分别称为+n状态、+(n-1)状态、+(n-2)状态、…、0状态、-1状态、-2状态、-3状态、…、-n状态。给定电压比较值的数量为2n,滞环的数量为n。
对于直接电压滞环控制,环宽由低到高分别为给定的参考电压uref的2h1%、2h2%、…、2hn%,给定电压比较值由低到高分别为:u1。u2,…,u2n,则u1=(1-hn%)uref,u2=(1-hn-1%)uref。u3=(1-hn-2%)uref,…,un=(1-h1%)uref,un+1=(1+h1%)uref,un+2=(1+h2%)uref,un+3=(1+h3%)uref,…,u2n=(1+hn%)uref。
对于间接电压滞环控制,设定调节器的输出稳定在ur,环宽由低到高分别为ur的2h1%、2h2%、…、2hn%。给定电压比较值由低到高分别为:u1,u2,…,u2n,则u1=(1-hn%)ur,u2=(1-hn-1%)ur,u3=(1-hn-2%)ur,…,un=(1-h1%)ur,un+1=(1+h1%)ur。un+2=(1+h2%)ur,un+3=(1+h3%)ur,…,u2n=(1+hn%)ur。
4、确�