采用SPWM单相全桥逆变器串并联的多电平逆变器

介绍了采用正弦脉宽调制(SPWM)单相全桥式逆变器(FBI)的串并联式多电平逆变器的基本工作原理与控制方法。     

单相全桥并网逆变器损耗分析

介绍了单相全桥并网逆变器的工作原理,研究了损耗分析方法。针对逆变器的主要器件,推导了相应的损耗计算公式。通过一台输出250 W的单相全桥并网逆变器试验样机,验证了理论分析的可行性。对于优化全桥并网逆变器的设计具有一定的意义。     

反向递推法在三相四桥臂逆变器控制中的应用

为了提高三相四桥臂逆变器非线性系统的控制性能,提出将反向递推非线性控制方法应用于此系统.针对三相四桥臂逆变器这个离散的、多模态的非线性系统,采用开关函数和开关周期平均算子建立其数学模型.应用反向递推方法逐步选择虚拟控制量和构造Lyapunov函数,使每个电感电流和电容电压状态分量具有渐近特性,实现逆变器对给定信号的输出跟踪控制,保证整个系统的全局渐近稳定性.仿真结果表明,系统具有良好的静态和动态性能.     

串联谐振单相全桥逆变器常用控制方法的研究

讨论了几种常用的串联谐振单相全桥逆变器的功率和频率控制方法，比较了各种方法的优缺点，同时对脉宽加频率调制的方法进行了较深入的讨论。     

单相全桥电压型逆变器的负载电流前馈控制策略

为了实现单相全桥电压型逆变器对正弦指令的无静差跟踪，提出一种非线性控制策略。基于逆变器的工作原理分析了其大信号模型。从系统的控制目标出发，根据系统稳态的特点定义了中间变量的参考值，进而将负载电流前馈到控制量中，得到了一种非线性控制模型。为了减少非线性控制模型中参数选择的盲目性，利用微分方程特征根的分布，并结合工程上衰减周期的选取原则，得到了系统控制参数合理的取值范围。最后通过试验验证了该控制策略的可行性和参数选择的有效性。     

基于状态反馈精确线性化单相全桥逆变器的最优控制

基于状态反馈精确线性化和二次型最优控制方法,提出了一种新型单相逆变器非线性控制策略.建立了单相全桥逆变器的仿射非线性模型.采用状态反馈精确线性化方法,推导出非线性状态反馈表达式,实现非线性系统的线性化.基于无源性控制思想,提出一种二次型性能指标,利用二次型最优控制对状态反馈系数进行优化设计.该文所提控制系统结构简单,成本低,易于数字实现.数值仿真和实验结果验证了所提方法的正确性.基于所提控制方法的系统输出无稳态误差,输出电压谐波畸变率小,并对负载扰动具有较强的鲁棒性.     

全桥逆变器内部故障分析与定位

级联H桥多电平逆变器可以用相对低耐压的器件满足高压、大功率应用场合的要求,因此变得越来越重要,但是其大量的使用开关器件却增加了故障出现的概率,限制了其在重要场合的应用。故此,在对级联H桥多电平逆变器的基本构成单元(单相全桥逆变器)进行研究,对其故障类型进行分类,分析其在发生故障时的电压输出波形,电流流向及其谐波特性的基础上提出了一种定位故障器件的方法。此方法可为级联式逆变器故障分析和冗余设计作参考和理论基础。     

基于间接延时法的单相并网逆变器矢量控制策略

由于单相并网逆变器系统缺少一个自由度,无法直接将静止同步坐标系中的交流量转换为基于dq坐标系下的直流量。采用直接将实际物理量延时1量,严重影响了系统动态响应特性和增加了系统复杂性。针对该问题提出了一种基于间接延时构建正交虚拟量的方法,首先将真实物物理量延时一个很小的时间度,再将所得到的延时量与真实物理量作为输入量推导出所需要的正交虚拟量。该方法采用一个很小的延时替代1统的动态响应特性。最后,通过Matlab仿真验证了该方法的有效性和正确性。     

直流侧低频电流纹波优化单相全桥逆变器设计

为了优化单相全桥逆变器的直流链路上的电流纹波,设计了一种增强型的单相全桥逆变器及其控制策略,可有效降低直流链路电流纹波,并同时在交流输出端提供了优质的正弦电能。加强型全桥逆变器增设了一对额外的开关,通过设计互补控制方案,可防止双倍频纹波电流流入逆变器的输入端,直流输入侧仅需提供输出功率的直流分量。最后,试验结果验证了所设计的增强型单相全桥逆变器的效果。     

直流侧低频电流纹波优化的单相全桥逆变器设计

为了优化单相全桥逆变器的直流链路上的电流纹波,本文设计了一种增强型的单相全桥逆变器及其控制策略,可有效降低直流链路电流纹波,并同时在交流输出端提供了优质的正弦电能。加强型全桥逆变器增设了一对额外的开关,通过设计了互补控制方案,可防止双倍频纹波电流流入逆变器的输入端,直流输入侧仅需提供输出功率的直流分量。最后,试验结果验证了所设计的增强型单相全桥逆变器的效果。     

基于反步法的单管正激变换器控制

为了提高单管正激变换器非线性系统的控制性能,提出将反步法应用于系统中.首先建立了具有参数严格反馈形式的二阶非线性系统数学模型.对此模型应用反步设计方法时,通过选择跟踪误差和虚拟控制量,并构造适当的李雅普诺夫函数,使电容电压和电感电流状态分量具有适当的渐进特性,实现整个系统在大扰动下的全局渐进稳定性,进而得到反馈控制律的表达式.通过相应的实验验证了方法的有效性和正确性.系统具有良好的静态性能和动态性能,验证了控制策略的正确性和可行性.     

双Boost单相逆变器并网控制策略

双Boost单相逆变器能够实现单级升压逆变,适用于分布式能源并网发电领域。针对其并网控制策略难以兼顾高性能的动态响应特性以及交直流侧电能质量的问题,在分析双Boost单相逆变器并网工作原理、功率解耦以及谐振机理的基础上,提出了一种由单并网电流环、功率解耦和有源阻尼组成且具有对称结构的并网控制策略,分析并介绍了各部分控制原理。最后,仿真和实验结果表明,所提控制策略具有动态响应速度快、并网电流质量高、直流侧无二次功率脉动等优点。     

Design of Multiple Feedback Control Loops for a Single-phase Full-bridge Inverter Based on Stability Considerations

Single-phase inverters employ LC filters for the purpose of reducing pulse-width modulation harmonics. The drawback of LC filter is its stability problem at resonance frequency. Passive damping offers simple and reliable solution, but it decreases the overall system efficiency. Active damping is lossless and provides flexibility of controlling the damping performance; however, it is sensitive to parameters variation. This article presents stability analysis of a single-phase full-bridge inverter to improve dynamic performance and stability. Design of LC filter is carried out considering both undamped and damped structures. The effect of filter parameters on pole-zero locations of the inverter is presented, and variation of the phase margin over a wide range of parameters variation is examined. Active damping using closed-loop current control of the full-bridge inverter to mitigate the resonance oscillation is designed and compared with passive damping. The disturbance rejection via dynamic stiffness with and without active damping is examined to justify the proposed current controller. Simulation and experimental results are presented to validate the effectiveness of the proposed design. It is found that the proposed control of the inverter provides excellent voltage regulation with low total harmonic distortion and ensures good performance and robust stability under parameters variation.     

高性能单相电压型逆变器输出控制实验研究

针对单相电压型逆变器固有的输出电压幅值和相位落后于给定的问题,采用了一种多环反馈加前向通道前馈补偿的控制方案,该方案使逆变器在空载和负载下,其输出电压的幅值和相位均能完全跟踪正弦给定,同时使系统具有优异的稳压特性、动态特性和对非线性负载的适应性.介绍了该方案的理论依据,并搭建了一台2kVA的实验样机.实验结果证明了该方案的有效性.     

无电容交-直-交变换器高性能输出控制研究

针对传统交直交变换器功率密度低,谐波污染严重等不足,本文研究了一种直流侧无电容交直交变换器及其控制策略.电容的弃用提高了网侧性能;输出电流闭环控制的采用,提高了系统负载适应性;前馈补偿控制的引入,有效抵御了非正常输入对输出性能造成的影响.搭建了以TMS320F2812 DSP为内核的实验样机对上述控制策略进行了验证,优...     

单相三电平并网逆变器的改进无差拍电流控制

传统无差拍电流控制策略的控制性能受滤波电感值变化的影响较大。在单相三电平并网逆变器中,首先引入易于DSP实现的双调制波三电平正弦脉宽调制(sine pulse widthmodulation,SPWM)方法,进而推导基于该方法的并网逆变器暂态数学模型。以此为基础,提出采用两次电流采样的在线电感辨识方法,结合数字低通滤波技术获得了实时电感辨识结果,并用于无差拍电流控制算法中,从而有效提高了并网电流控制性能。相应的实验结果证明了所提出方法的正确性和可行性。     

单相逆变器多环反馈控制策略研究

应用了一个多环反馈控制策略来调节不间断电源逆变器的输出。分析了这种控制策略的时域与频域特性。最后给出了仿真和实验波形，结果证明了这种控制方法对线性负载和整流桥负载都有很好的控制效果。     

两级单相光伏并网逆变器母线电压控制策略

传统的两级光伏并网逆变器常常采用在直流母线处并联大容量的电解电容作为前后两级的功率解耦方法,电解电容具有体积大、寿命短等缺点,成为制约逆变器寿命和可靠性的关键性因素。该文提出一种应用于两级单相光伏并网逆变器直流母线电压控制方法。所提出的控制方法基于光伏板输出能量、直流母线电容存储能量和逆变器交流输出能量守恒分析,在该分析的基础上得到一个快速的直流母线电压控制器,快速的响应意味着可以采用更小的直流母线电容,从而降低逆变器系统的体积和成本。基于Matlab/Simulink下的系统模型的仿真验证了所提出控制方法的可行性与有效性。     

采用降损模式的单相SVPWM全桥逆变器

为提高单相PWM全桥逆变器的效率,将空间矢量脉宽调制(SVPWM)应用于单相逆变器。通过单相SVPWM与其等效三角波调制的比较,分析彼此的本质联系。参照三相SVPWM零电压矢量选择技术,将降损开关模式应用于单相SVPWM逆变器。与传统开关模式相比较,降损开关模式可降低开关损耗50%并延长开关管寿命。实验结果验证了单相SVPWM技术的优越性。