数字化三相大功率逆变波形内模控制方法

针对三相逆变电源数学模型在旋转αβ坐标系下的特点,提出了基于神经网络内模原理的逆变波形控制方案.用神经网络预估器作为逆变器的内部模型,用神经网络辨识预估逆变器正模型及其逆模型,在线修正、补偿内部模型与被控逆变器之间的模型失配.仿真和实验结果表明,该方案控制下系统稳压精度高,有较快的动态响应.     

新型单相全桥无源软开关逆变器

为改善单相全桥逆变器的运行效率,设计出了一种新型单相全桥无源软开关逆变器,在每个开关周期的换流过程中,利用逆变器的低损耗辅助谐振电路,使开关器件实现软切换以节约电能.辅助谐振电路只含有电感、电容和二极管等无源器件,不会使逆变器的控制变复杂.此外,在逆变器处于死区状态下,负载电流可通过辅助电路进行续流,减小了死区状态对逆变器输出电流波形的不利影响.文中分析了电路的工作过程,在功率为3kW的单相样机上的实验结果表明开关器件能实现软开关,逆变器输出电流波形的畸变率得到了改善.因此,该拓扑结构对于研发高性能单相全桥逆变器具有重要参考价值.     

无源器件辅助换流的单相全桥软开关逆变器

为提高单相全桥逆变器的转换效率,提出了一种无源器件辅助换流的单相全桥软开关逆变器拓扑结构,通过在逆变器桥臂上增加辅助谐振电路,实现了开关器件的软开关动作.辅助谐振电路中无辅助开关器件,只含有电感、电容和二极管等少量无源器件,这有利于降低辅助电路的成本,而且不会使逆变器的控制策略复杂化.此外,在逆变器处于死区状态时,负载电流能通过辅助谐振电路续流,可以改善逆变器输出电流波形的畸变率,减小了死区的不利影响.文中详细分析了电路的工作过程,在功率为4kW的单相实验样机上进行了实验验证,获得的实验结果表明在轻载和满载时逆变器的开关器件都能实现软开关,逆变器输出电流波形的畸变率都得到了改善.因此,该无源器件辅助换流的单相全桥软开关拓扑结构对于提高逆变器的性能具有重要意义.     

电力电子装置通讯电路的研究

研究了一种简化电力电子装置通讯电路的方案,将控制器和驱动电路之间多路并行信号转化成串行信号,并且在一台单相逆变器上进行了实验验证,使逆变器得到了很好的输出波形.     

一种新型单相全桥SPWM逆变器设计方法

摘要：针对两级式逆变器,在DC-AC逆变部分,采用单相全桥SPWM调制,再经过低通LC滤波,可输出平滑正弦波。介绍了一种新型单相SPWM逆变器设计方法,即通过基于EG8010纯正弦波芯片的EGS002驱动板产生SPWM驱动波,驱动全桥回路,输出经低通LC滤波,可输出标准正弦波。逆变器驱动板和全桥拓扑以及外围电压反馈电路可实现正弦波逆变器的设计,制作了逆变器,试验测试负载功率3kw,输出正弦波电压波形较好。     

高频链逆变器的重复控制策略研究

介绍了高频链逆变器的拓扑.建立了高频链逆变器及其重复控制策略的仿真模型,并对系统进行仿真分析.通过仿真验证了重复控制策略能够使高频链逆变器获得高质量的输出波形.     

基于PWM的逆变电路分析

PWM控制技术是逆变电路中应用最广泛的技术.为了对PWM型逆变电路进行分析,从PWM控制的基本原理出发,首先建立了逆变器控制所需的电路模型,采用IGBT作为开关器件,并对单相桥式电压型逆变电路和PWM控制电路的工作原理进行了分析.使用双踪示波器对电路的输出波形进行分析,给出了仿真波形.实践表明:运用PWM控制技术能够很好地实现逆变电路的运行要求.     

基于dsPIC单片机的单相逆变电源的设计

本文介绍的是一个PI控制单相逆变电源的设计过程。根据单相电压型逆变器电路模型,建立了逆变器开环系统的传递函数,利用dsPIC单片机设计了一个单相逆变电源。逆变电源的仿真和实验结果表明:增加了电压有效值反馈闭环后,逆变器对输出电压的控制能力明显提高。     

单相光伏逆变器的改进型并网控制方法

单相光伏并网逆变器通常采用双闭环控制和电网电压前馈控制的策略,其中双闭环的外电压环为采用PI恒压控制逆变前直流侧电压,分析比较了准比例谐振调节和PI调节两种电流内环的输出外特性,通过对电流内环采用准比例谐振控制的控制系统进行分析建模,建立了逆变器的单相并网仿真模型。仿真结果显示电流内环采用准比例谐振控制能实现并网电流的无静态误差控制,并减小电网频率偏移对并网电流的影响。仿真及实验得到的输出正弦电流波形良好,基于该并网控制策略的光伏逆变器能以高功率因数向电网发电,动态响应快、鲁棒性强、跟踪精度高、并网电流的THD明显优于传统方法,从而验证了改进后模型的可行性和实用性。     

基于BSNN-ARX的光伏逆变器模型辨识

光伏逆变器是光伏并网系统的核心部件,将基于Hammerstein模型的非线性系统辨识方法引入到光伏并网逆变器的建模中,把单相光伏并网逆变器视为双输入单输出的非线性黑箱系统。在Hammerstein模型的静态非线性环节采用B样条神经网络,动态线性环节采用ARX模型,同时采用基于误差学习准则和最小二乘递归准则的自适应学习方法。实验测试结果表明,提出的BSNN-ARX光伏逆变器模型辨识方法可以对不同天气条件下的逆变器输出功率进行高精度的辨识,从而为并网逆变器的建模提供一种有效途径。     

单相光伏并网逆变器控制策略研究与设计

针对光伏并网逆变器并网后其本质上为电流源的特点,采用STM32F103VET6型ARM芯片作为系统的控制核心,制造了一台5 kW单相光伏并网型逆变器。采用了固定开关频率的电流瞬时值控制技术来实现对并网电流的控制,在控制策略中加入了电压前馈来抑制电网电压对逆变器输出电流的影响,使用二阶电流预估来抵消SPWM波形延时对系统控制的影响。并且优化了最大功率点跟踪（MPPT）。实验证明,该逆变器样机性能完全达到设计要求。     

单相高增益准Z源逆变器研究

文中提出了单相高增益准Z源逆变器拓扑结构,分析了该逆变器的电路拓扑、采用的控制方式和各工作状态,给出了主要电路参数的设计依据,得出了重要结论。在所提出逆变器电路拓扑结构中,高增益阻抗网路由传统准Z源逆变器的阻抗网络后附加级联额外的一级形成。1kW 100VDC/220V50HzAC单相高增益准Z源逆变器样机实验结果表明,所提出逆变器具有电路结构简单、升压能力强、开关管电压应力小、输出波形质量好等优势,在新能源发电领域具有更广泛的应用前景。     

三电平变频器中点电位控制策略研究

三电平变频器以其优越的性能,特别是在大功率伺服系统中的应用,以逐渐淘汰两电平变频器。在三电平sVPwM控制中,关键问题之一是直流侧中点电位波动的问题,中点电位的波动直接影响输出波形的质量。文章通过对NPC型三电平sVPWM控制中各矢量作用状态的研究,以逆变器为例,深入分析了直流侧中点电位波动的原因,给出了矢量合成时中点电压平衡区域。通过改进SVPWM算法实现了中点电位的控制,使其更加平稳。     

单相光伏并网逆变器无差拍控制的研究与仿真

光伏并网逆变器是光伏发电系统的主要部件,为了达到更好的效率输出更高质量的电能,对逆变器电流进行快速有效的控制尤为关键。该文简单介绍了当前光伏并网逆变器的几种常用控制方法及其基本思想,分析了并网逆变器的工作原理和无差拍控制方法的原理,给出了逆变器脉冲宽度的计算和参考电流的获取方法,通过MATLAB/Simulink软件仿真表明,无差拍控制在单相光伏并网逆变器控制中动态响应特性好,控制方便,电流跟踪电网电压波形好。     

小型风力发电系统正弦波逆变器设计

为了提高小型风力发电系统输出电能质量,设计了高效、可靠、低成本的正弦波逆变器。主电路由推挽升压变换器和单相逆变桥组成,采用高频变压器实现电压比调整和电气隔离,降低了噪声,提高了效率、减小了输出电压纹波。逆变器功率开关管采用了RCVD缓冲电路,确保逆变桥安全工作。控制部分采用集成脉宽调制芯片SG3524和正弦函数发生芯片ICL8038实现正弦波脉宽调制(SPWM),简单可靠、易于调试。实验样机体积减小到传统逆变器的1/4,效率达到86%。实验结果表明输出电压波形失真度小于5%,在复杂的工况下实现了220 V/50 Hz的市电输出。     

A Direct PWM Technique for a Single-Phase Full-Bridge Inverter Through Controlled Capacitor Charging

The controlled-capacitor-charging (CCC) technique is utilized in this paper to synthesize a sinusoidal voltage at the output from the unregulated dc at the input. The method is based on the controlled charging/discharging of a capacitor to realize the desired voltage waveform. A capacitor that is connected across the load is charged/discharged through an inductor by applying high-frequency pulses. The applied pulses could be of either positive or negative polarity, depending on the error signal in the controller. The controller senses the output voltage and current and operates to maintain zero-current switching at every turn-on while keeping the output voltage close to the reference waveform by a tracking-control algorithm, enforcing limits in maximum switching frequency and voltage ripples. This paper presents a direct method of implementing the pulsewidth modulation for the single-phase full-bridge inverter, using the CCC technique. A simple procedure to design such an inverter is also discussed. The proposed controller is simulated in a personal computer simulation program with integrated circuit emphasis. Supporting results from an experimental prototype confirm the usefulness of the proposed controller. The inverter may be used in uninterruptible power supply and many other applications.      

A single-phase delta-modulated inverter for UPS applications

The performance characteristics of the rectangular wave delta modulation (RWDM) scheme for uninterruptible power supply (UPS) applications is investigated. Normalized characteristic curves that show the effect of various modulator parameters on the frequency spectrum of the inverter output voltage are obtained using discrete Fourier transform (DFT) and harmonic analysis techniques. The performance of a single-phase half-bridge inverter with an LC filter is discussed, and experimental results are provided to validate the predicted and simulated results. It is shown that the harmonic content of the inverter output waveform can be controlled through the control of the modulator parameters     

Economical design of H-bridge multilevel inverter drive controlled by modified fast algorithm

Traditional cascaded multilevel inverter needs n DC voltage sources to give 2n + 1 levels. As number of levels increased, the amount of switching devices, their proper related drive circuits and their controllers and other components are also increased excessively, making the inverter more complex and costly. A simple and low cost single-phase cascade multilevel inverter with no transformers can be implemented using only single-DC source with n-1 DC sources represented by capacitors and with reduced switches. So, current inverter hardware cost can be reduced abruptly as compared with conventional one.When the number of DC sources is increased, inverter output has higher harmonic content characterized by their transcendental equations that become more complicated and required more time to be solved. New technique is exhibited to find the inverter switching angles by executing modified fast recursive algorithm providing an on-line precise solution for the Harmonic Elimination (HE) problem. The suggested optimized algorithm technique have been used to find optimum switching angles necessary to eliminate any number of lowest order harmonics and maintain the desired fundamental voltage for driving an AC motor. Simulation results of cascade 7-level inverter with single-DC source under the optimized HE stepped waveform technique is used to eliminate the 3rd and 5th harmonics. Prototype design for the proposed inverter loaded by single-phase fan motor is built.