基于单处理器的组合式三相逆变电源分相调制技术

本课题研究的组合式三相逆变电源是基于单相逆变电源设计,采用分相调制策略控制各相的输出电压,使三相逆变器输出电压对称。组合式逆变器的输入侧由中频发电机供电,输出侧的一端直接相连形成中性线。这种拓扑使逆变电源既能满足三相负载对称或者不对称运行,也能满足单相负载运行。本课题仅用单个DSP处理器产生12路PWM波,节省了芯片资源。实验结果表明,该方案满足逆变电源供电需求,输出三相电压对称性良好。     

一种新型的大功率高性能逆变电源控制方案

分析了采用双极PWM方式的带电流内环的电压控制系统的特性，提出了一种新型的适用于大功率高性能逆变电源的控制方案。该方案将单相全桥逆变器的二重化同步 PWM技术与多环反馈控制方法结合起来，使逆变电源在开关频率不高及频波器参数不大的情况下，输出电压仍然是低谐波含量的高品质正弦波，同时系统具有优异的稳压特性、动态特性、对非线性负载的适应性以及小的电压调制量。该控制方案的有效性已经 在单相30KVA逆变电源实验样机上得到证实。     

直流电压前馈控制数字逆变电源设计与实现

针对双环控制逆变电源在直流侧电压扰动时输出电压波形畸变、幅值变化的问题,设计了一种直流电压前馈控制逆变器,分析了利用输入电压解耦方法消除扰动的前馈控制原理。采用HPWM(Hybrid Pulse Width Modulation)调制方式,设计实现了基于DSP的全数字式低谐波逆变电源方案。仿真和实验结果表明,该逆变电源能输出较理想的正弦波形电压,逆变电源在输入直流电压扰动下,有很好的正弦输出波形和稳定的幅值,4个开关管均能实现零电压开通和关断,系统具有良好的动、静态特性。     

基于dsPIC不同控制下逆变输出电压特性分析

通过选用合适的控制方式可以提高正弦波逆变电源输出波形的质量和动态性能.在详细分析逆变电源常用控制方法优缺点的基础上,采用PID控制,通过比较不同的控制方式（驱动方式和调制比的控制）,分析逆变输出电压特性,并在l台以dsPIC为核心控制器件的单相逆变电源装置上进行了试验论证.试验结果表明,使用该控制方案的正弦波逆变电源系统具有良好的稳态精度和动态特性.     

新型单相逆变电源及其调制方式的研究

提出了一种基于调制波重构技术新型的单相逆变电源。通过对其谐波产生原因进行深入细致分析,并研究电力系统处于三相平衡状态和不平衡状态对逆变电源工作特性的影响,提出了一种新的谐波消除脉冲宽度调制方法。该方法的采用简化了逆变电源主电路结构,可以大大减小甚至去掉了传统逆变电源的直流侧滤波电容。该逆变电源具有网侧电流畸变率低、输出电压谐波小及响应速度快等特点。最后通过仿真比较了基于调制波重构技术的新型逆变电源和基于传统技术的逆变电源的性能,结果验证了理论分析的正确性,证明此种新的逆变电源及其调制波生成方法的良好特性,具有广阔的应用前景。     

一种新型高效率独立逆变电源的研究

针对低压大电流输入的独立式逆变电源系统,提出了一种中间直流母线电压不固定的电路结构。该逆变电源前级采用一种占空比不调制的LCL谐振软开关推挽式DC-DC变换器,串联的后级采用单极性调制的全桥DC-AC变换器。详细分析了前级谐振型DC-DC电路的工作原理。针对中间母线电压不调制的特点,提出了一种干扰抵消的后级DC-AC电路的控制方案。制作并测试了一台220VAC输出的1kW逆变器,在额定状态下效率大于90％,输出电压调整率也达到要求。     

三相逆变电源相位对称性的研究

本文针对常规三相逆变电源不能满足任意不平衡负载的缺点,提出了在组合式三相逆变电源中相位解耦的方案。各相分别采用锁相环进行闭环控制,使输出电压的相位跟踪基准相位,保证了逆变电源相位的对称性,实验证明了电路设计的正确性。该方案已应用到SFC-D系列逆变电源中。     

单元级联型多电平逆变电源研究与实现

单元箱 H 桥级联型多电平逆变器因输出电压谐波含量低以及电压变化率 du/dt小等优点,在高压逆变器中得到广泛的运用.首先分析了３种不同结构的级联型拓扑的优缺点,选用 H 桥级联型多电平拓扑方案作为所设计的中频逆变电源拓扑;然后分析了几种常用 H 桥级联型多电平调制算法的优缺点,选用载波移相调制算法作为 SPWM 波形输出的调制算法;最后根据所选方案和分析结论,设计和研制出一台实际９个 H 桥单元级联并且额定输出电压 为２４００VAC,输出频率为１００Hz的中频逆变电源进行试验,验证了所提方案的可行性,并且该逆变电源在感应加热 应用性能十分优越.     

组合式大功率三相逆变电源输出对称性研究

针对常规三相逆变电源不能满足任意不平衡负载,提出了一种电路和磁路自然解耦的电路结构和控制方案.各相分别采用独立的电压环和相位环对参考正弦进行脉宽和相位调制,因而保证了逆变电源输出电压和相位的对称性.仿真和30kW的整机实验证实了方案的正确性,并获得了满意的效果.     

陀螺仪中频电源特定谐波消除技术研究

500 Hz中频逆变电源是某舰船陀螺仪必不可少的供电设备,要求电压、频率稳定,输出正弦波质量高。通过建立三相逆变器的SHEPWM数学模型,研究了求解开关角的同伦牛顿算法及初值给定规律;并通过Matlab/Simulink仿真对SPWM调制与SHEPWM调制的谐波进行了对比分析。所得结果验证了SHEPWM技术能够使逆变电源具有良好的谐波抑制特性。     

三管单级双向电流源高频链逆变拓扑研究

提出了一种单级双向电流源高频链逆变拓扑结构,该逆变器由高频变换器、高频变压器及周波变换器组成。主电路只需要3只功率开关管就能实现DC/AC单级变换和能量双向传输。介绍了电路工作在电感电流断续模式下的工作原理和控制原理,并给出了电路的主要参数设计。实验证明,电路运行可靠,负载适应性好,具有良好的输出特性和双向功率传输的能力。     

推挽正激式高频环节逆变器研究

提出了适合于低压输入且实现了电气隔离的推挽正激式高频环节逆变器,并对构成这种逆变器的电路拓扑、SPWM控制策略、稳态原理特性、以及关键电路参数的设计准则进行了深入的分析研究.这种高频环节逆变器由推挽正激DC/DC变换器和DC/AC逆变桥级联而成.其前级采用SPWM控制技术,使后级逆变桥基本上工作于低频开关状态.实验结果表明,该逆变器具有结构简洁,开关损耗低,电气性能好的优点,是中大功率低压输入逆变器的理想拓扑.     

变频器应用中的抗干扰及其抑制

变频器在工业生产中的应用越来越广泛,其干扰问题日益引起人们的重视。介绍了变频器应用系统中干扰产生的来源及其传播途径,提出了抗干扰的实际解决方法,阐述了在变频器应用系统的设计和安装中抑制干扰的具体措施。     

UPS中三电平逆变器分析与设计

由于三电平逆变器可以提高输出电压波形质量,降低开关管耐压和减小电感损耗,因此在大、中、小功率场合得到了越来越广泛的应用.以三电平逆变器的最常用拓扑--二极管箝位型三电平逆变器拓扑为研究对象,结合它在不间断电源(UPS)中的具体应用,详细分析了其工作原理,并建立了其基本数学模型.依据得到的数学模型设计了解耦控制器,从而可以完全按照两电平逆变器的控制器来设计三电平逆变器的控制器.实验结果证实了理论分析和控制器设计的正确性.     

梭车牵引变频器的设计

针对普通四象限变频器体积太大,无法满足梭车牵引的使用要求。提出一种特殊四象限变频器的设计方法,放弃了复杂的PWM回馈算法,设计了IGBT的六脉波回馈控制策略,去掉了主电路的输入电抗器和正弦波滤波器等其它器件,有效减少了变频器本体体积,约缩减为原来的四分之一。经梭车的地面试验,验证了该变频器设计满足整车的使用要求。     

电流滞环控制半桥双降压式逆变器输出滤波器设计

电流滞环控制具有易于实现、快速的动态响应和无条件稳定等优点，但该控制方法使逆变器的开关频率不固定，造成逆变器输出滤波器设计困难，因此很少有文献提及此种滤波器的设计方法。该文研究了一种基于电流滞环控制的半桥双降压式逆变器输出滤波器的设计方法。该方法从短路特性和稳压精度两方面阐述了如何最优选取滤波电感，从谐振频率和无功补偿两方面阐述了如何最优选取滤波电容。研制了一台500W的原理样机，通过实验验证了该设计方法设计的滤波器具有良好的滤波性能，使逆变器取得了精确的稳压精度和较高的效率。     

三相逆变电源不平衡负载研究

负载情况对逆变器的设计和性能都有很大的影响。文中在对称分量法的基础上分析了不平衡负载的情况,并在电压型三相逆变电源数学模型的基础上推导了不平衡分量在dq坐标系下的表达式,提出了基波扰动瞬时值反馈控制器与谐波重复控制器结合的控制方案,分析了控制实现的可能性。仿真和实验结果都证明了该方案对不平衡负载有较强的抑制作用。     

三相并网逆变器的LCL滤波器设计

LCL滤波器正广泛应用于并网逆变器,但无阻尼时易使系统谐振,给系统的稳定性控制带来困难。在建立三相并网逆变器数学模型的基础上,采用基于d,q同步旋转坐标系的电压定向控制策略,使用被动阻尼抑制谐振。给出了被动阻尼LCL滤波器的设计方法,详细分析并比较其与单L滤波器的滤波效果,并分析了被动阻尼的选取对系统稳定性的影响,最后通过实验验证了设计。     

单相并网LCL型逆变器的改进设计方案

随着越来越多的分布式能源接入电网,并网逆变器获得了更多的应用。并网逆变器能够成功实现并网运行的前提是其直流母线电压高于最小要求限值,这限制了并网逆变器的应用。为降低并网逆变器的应用门槛,提出一种单相并网LCL型逆变器的改进设计方案。该设计方案通过将LCL型滤波器设计成一个有一定升压增益的模块,降低了前端逆变桥的输出电压要求,进而能够降低并网逆变器的直流母线电压限制,扩大了单相并网逆变器在低功率场合下的应用。首先分析传统LCL型单相并网逆变器直流母线电压受限制的原因,然后基于一种改进LCL型滤波器设计思路,利用其电压增益功能,给出一种详细的单相并网LCL型逆变器的改进设计方案,最后通过仿真和实验验证了提出的设计方案的有效性。     

介质阻挡强电离放电用IGBT逆变电源的研制

介绍一种用于介质阻挡强电离放电装置的IGBT逆变电源。依据介质阻挡放电的特点,研制成功了脉宽调制器（PWM）20kHz大功率高压逆变电源装置。试验证明：在介质阻挡强电离放电技术技术中采用IGBT逆变电源供电,不仅提高了介质阻挡放电装置的性能,而且减少了放电装置的体积,同时与传统的逆变电源相比该电源结构简单,运行稳定。