cvcf逆變器課程設計畢業(yè)設計（論文）word格式

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1、CVCF逆變器課程設計第0章引言本文提出了一種將重復控制與引入積分控制的極點配置相結合的混合型控制方案。其中重復控制改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，極點配置改善系統(tǒng)的動態(tài)特性。兩種控制方式互為補充，可以同時實現(xiàn)高品質的動態(tài)響應和高質量的輸出電壓波形在電力電子裝置中，以CVCF逆變器為核心的UPS得到了廣泛的應用，對其輸出波形主要的技術要求包括低的穩(wěn)態(tài)總諧波畸變率（THD）和快速的動態(tài)響應，由于非線性負載、PWM調制過程中的死區(qū)和逆變器系統(tǒng)本身的弱阻尼性等因素的影響，采用一般的閉環(huán)PWM控制效果不理想。本文以PID控制模塊、RSM模塊,采用重復控制反饋改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，采用引入積分控

2、制的極點配置改善系統(tǒng)的動態(tài)特性，實驗結果表明，本方案可以同時實現(xiàn)高品質的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性。第1章單相逆變器的概論1.1單項逆變器的基本原理逆變器通俗的講，逆變器是一種將直流電（DC）轉化為交流電（AC）的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成．單相恒壓恒頻率正弦波逆變器電源一般用在對電源質量要求很高的場合?？偟脑硎侵绷鹘浾袷庪娐樊a生脈動直流（開關管間斷導通關閉）或交流電再通過變壓器在次極感應出所需電壓的交流電。逆變器的工作原理：1.直流電可以通過震蕩電路變?yōu)榻涣麟?.得到的交流電再通過線圈升壓（這時得到的是方形波的交流電）3.對得到的交流電進行整流得到正弦波逆變分有源逆

3、變和無源逆變，本設計中為有源逆變。1.2單相逆變器主電路拓撲結構單相逆變器主電路主要有半橋式、全橋式、推挽式3種，-18-CVCF逆變器課程設計拓撲結構如圖1—1所示。（1）半橋電路輸出端的輸出的電壓波形幅值僅為直流母線電壓值的一半，因此，電壓利用率低；但在半橋電路中，可以利用兩個大電容C1、C2會補償不對稱的波形，這是半橋電路的優(yōu)點所在。（2）全橋電路和推挽電路的電壓利用率是一樣的，均比半橋電路的利用率大1倍。但全橋、推挽式電路都存在變壓器直流不平衡的問題，需要采取措施解決。（3）推挽電路主要優(yōu)點是電壓損失小，直流母線電壓只有一個開關管的管壓降損失；此外，兩個開關管的驅

4、動電路電源可以共用，驅動電路簡單。推挽式比較適合低壓輸入的場合。低壓輸入的推挽式變壓器原邊繞組砸數(shù)較少，一般采用并繞方式，以增加兩繞組的對稱性，工藝上難度較大。它的優(yōu)點是：結構簡單，開關變壓器磁芯利用率高，推挽電路工作時，兩只對稱的功率開關管每次只有一個導通，所以導通損耗小。缺點是：變壓器帶有中心抽頭，而且開關管的承受電壓較高；由于變壓器原邊漏感的存在，功率開關管關斷的瞬間，漏源極會產生較大的電壓尖峰，另外輸入電流的紋波較大，因而輸入濾波器的體積較大。中、大容量逆變器多采用全橋結構，它的控制方法比較靈活，主要有雙極性和單極倍頻兩種。對于開關器件的選擇，小容量逆變器多用MO

5、SFET，大容量正弦波輸出地逆變器多用IGBT，特大容量逆變器選擇GTO。-18-CVCF逆變器課程設計本設計中仿真電路是用的單相全橋電路逆變。1.3驅動電路驅動電路是主電路與控制電路之間的接口電路。合理的驅動電路可以使開關管工作在較理想的狀態(tài)下，縮短開關時間，減小開關損耗，提高系統(tǒng)的運行效率。另外，有些保護措施往往設在驅動電路中，或通過驅動電路實現(xiàn)。驅動電路的基-18-CVCF逆變器課程設計本作用是：將信息電子電路傳來的信號轉換為加在器件控制回路中的電壓或者電-18-CVCF逆變器課程設計流，應該具有一定的功率，使器件能夠可靠地開通或關斷。驅動電路往往還需要提供電氣隔離

6、環(huán)節(jié)。目前，在常用的驅動電路中，廣泛使用的電力電子器件是MOSFET和IGBT，變壓器隔離驅動的驅動脈沖的占空比必須小于50%，否則變壓器的磁通不能復位。而采用SPWM調制方式時，開關管的驅動脈沖不可避免的有超過50%的情況，因此，小容量逆變器中，電力MOSFET多采用高壓隔離驅動的集成芯片，而在中大容量逆變器中，IGBT則采用厚膜集成驅動電路模塊。1.4正弦波脈寬調制（SPWM技術）正弦波脈寬調制技術即SPWM技術，它利用面積沖量等效原理獲得諧波含量很小的正弦電壓輸出。正弦脈寬調制波中諧波分量主要分布在載波頻率以及載波頻率整數(shù)倍附近。在目前使用的中小容量逆變器中，三角波

7、的工作頻率在8kHz-40kHz之間。因此，采用SPWM的逆變器輸出電壓波形中，基本不包含低次諧波，幾乎所有諧波的頻率都在幾千赫茲以上。這樣，逆變器所需的濾波器尺寸可以大大減小。對于單相全橋逆變電路，目前裝置中常采用SPWM硬開關，SPWM控制策略有雙極性SPWM和單極性SPWM兩種。無論是雙極性SPWM還是單極性SPWM，都可以采用正弦調制波Usin和三角載波Utri比較進行調制，且逆變橋中同一橋臂的上下兩個開關管（即T1和T2，T3和T4）的驅動信號總是互補的（忽略死區(qū)）。其區(qū)別在于兩個橋臂調制規(guī)律之間的關系不同。此次設計