基于單極性移相控制高頻脈沖交流環(huán)節的逆變器

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式中：D為濾波器前端電壓SPWM波在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內的占空比，即D=2Tcom/Ts=(180°-θ)/180°。穩態(tài)時(shí)逆變器外特性

2.l 理想情形(r=O)

由式(7)可知，理想情形且CCM模式時(shí)逆變器的外特性為Uo=DUiN2/N1 (8)

濾波電感電流臨界連續和DCM模式時(shí)一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內的原理波形，如圖4所示。

濾波電感電流臨界連續和DCM模式時(shí)一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內的原理波形

2.2、實(shí)際情形

實(shí)際情形時(shí)，逆變器的內阻r不為零，因此逆變器外特性可由式(7)表示。

逆變器標么外特性曲線(xiàn)，由式(12)決定;曲線(xiàn)A右邊為濾波電感電流連續時(shí)外特性曲線(xiàn)。實(shí)線(xiàn)為理想情形時(shí)曲線(xiàn)，由式(8)決定。虛線(xiàn)為實(shí)際情形時(shí)曲線(xiàn)。由式(7)決定?？梢?jiàn)隨負載增加，輸出電壓下降；曲線(xiàn)A左邊為濾波電感電流斷續時(shí)外特性曲線(xiàn)。由式(18)決定。

原理試驗

設計實(shí)例：全橋橋式電路拓撲，單極性移相控制策略，輸入電壓Ui=DC270(1±10%)V，輸出電壓Uo=AC115V/400Hz，額定容量 S=1kV·A，開(kāi)關(guān)頻率fs=50kHz，變壓器原、副邊匝比為N1/N2=25/20，變壓器磁芯選用Mn-Zn鐵氧體R2KBD材料 PM62×49，濾波電感Lf=0。5mH，濾波電容Cr=2μF，功率開(kāi)關(guān)S1-S8b均選用IRFP460MOSFET(20A/500V)，控制電路采用兩片UC3879芯片。

逆變器額定阻性負載時(shí)原理試驗波形，如圖6所示。原理試驗結果均表明：

1)變壓器原邊繞組電壓uEF為雙極性三態(tài)的高頻脈沖交流電壓波；

2)周波變換器功率升關(guān)實(shí)現了零電壓開(kāi)關(guān)：

3)輸出濾波器前端電壓uDC為單極性SPWM波。頻譜特性好；

4)輸出電壓波形失真度THD0。5%；

5)額定阻性負載時(shí)變換效率為86%：

6)該逆變器還適用于感性。溶性、非線(xiàn)性負載；

7)仿真、原理試驗結果均與理論分析一致。