SPWM變頻電源雙閉環(huán)控制的設計和研究
在目前逆變電源的控制技術(shù)中,滯環(huán)控制技術(shù)和SPWM控制技術(shù)是變頻電源中比較常用的兩種控制方法。滯環(huán)控制技術(shù)開(kāi)關(guān)頻率不固定,濾波器較難設計,且控制復雜,難以實(shí)現;SPWM控制技術(shù)開(kāi)關(guān)頻率固定,濾波器設計簡(jiǎn)單,易于實(shí)現控制。當二者采用電壓電流瞬時(shí)值雙閉環(huán)反饋的控制策略時(shí),均能夠輸出高質(zhì)量的正弦波,且系統擁有良好的動(dòng)態(tài)性能。
對于SPWM變頻電源,采用電壓電流瞬時(shí)值雙閉環(huán)反饋的控制策略,工程中參數設計往往采用試湊法,工作繁瑣,誤差較大。本文詳細介紹了SPWM變頻電源主要的控制參數設計準則和方法,對于快捷、準確地選擇合適的閉環(huán)參數,有很大的實(shí)踐應用價(jià)值。
2 系統簡(jiǎn)介

圖1為系統構成簡(jiǎn)化圖,該系統由主電路和控制電路兩部分組成。逆變電源主電路采用以IGBT為開(kāi)關(guān)器件的單相逆變電路, 采用全橋電路結構,經(jīng)過(guò)LC低通濾波器,濾去高頻成分,在濾波電容兩端獲得相應頻率的光滑的正弦波。
虛線(xiàn)框包括的是控制電路,電壓電流瞬時(shí)值雙閉環(huán)反饋控制是由輸出濾波電感電流和輸出濾波電容電壓反饋構成的。其外環(huán)為輸出電壓反饋,電壓調節器一般采用PI形式。電壓外環(huán)對輸出電壓的瞬時(shí)誤差給出調節信號,該信號經(jīng)PI調節后作為內環(huán)給定;電感電流反饋構成內環(huán),電流環(huán)設計為電流跟隨器。電流內環(huán)由電感電流瞬時(shí)值與電流給定比較產(chǎn)生誤差信號,與三角形載波比較后產(chǎn)生SPWM信號,通過(guò)驅動(dòng)電路來(lái)控制功率器件,保證輸出電壓的穩定,形成典型的雙環(huán)控制。
在實(shí)際應用中采用電流內環(huán)之外還設置電壓外環(huán)的目的除了降低輸出電壓的THD外,還在于對不同負載實(shí)現給定電流幅值的自動(dòng)控制。
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