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采用PWM控制技术实现三相逆变器不间断电源的设

作者:e胜博官网 发布时间:2020-11-15 07:12 点击:

  谐波控制的能力等优点, 被广泛用于三相交直交电压系统。由前端整流器、直流电容, 以及

  图1 中, 主电路由输入变压器、输入滤波电路、电压和电流检测电路、蓄电池、功率电路、输出滤波电路和静态开关等组成。其中功率电路包括三个部分, 即输入的PFC、三相全桥逆变器、DC/ DC 部分。电路信号采用TMS320C2812 控制。该控制器是T I 软件公司开发的, 可方便地进行汇编, 执行控制程序和错误检查。一般PFC 升压整流控制器通常有两个反馈回路,外部电压环路和内在电流环路。电压调节器产生电流控制的d 轴电流, 而在q 轴电流控制是零的单位功率因数, 其控制如图2 所示。

  在正常工作条件下, 稳压器输出稳定的直流母线电压和d 轴电流控制, 但是逆变器负荷不均衡, 就会产生波动的直流电压, 因此整流器在不平衡负载下会造成前端总谐波失真( THD) 的输入电流。

  相关研究表明直流电压滤波问题所造成的原因是由于不平衡的逆变器的负载电流和不平衡的输入电压造成的, 然而, 他们的控制目标不是提高电能质量的投入, 而是尽量减少直流环节电压。

  一些研究人员已用开关函数概念的电力转换器,显示存在的谐波直流母线电压。本文将用这些已量化的工程来处理谐波波动问题, 仿真和实验结果将有效地证明本文提出的新型控制技术。

  一个标准的基于DSP 控制在线 所示。系统由推动型的前端整流器、直流链接、电压源逆变器构成。这两个功率转换器使用标准的空间矢量PWM 控制, 产生快速电压调节与总谐波失真最小化控制逆变器。

  式中, SA , S B 和SC 是交换功能的交换机顶端的三个逆变器的开关, 如下:

  式中, A K是k 阶的组成部分。AK ≡0 的所有三角变换后, 可以得出:

  式中, I inv0是直流分量的逆变器输入电流; I invn 是n 阶部分的电流。通过公式( 4) 可看到, I outA = I outB = I outC和ΦA= ΦB= ΦC , 同时有I invn = 0, 如果n》 0 三相负载电流是平衡的。否则, 交流成分存在会造成连锁反应。

  由公式( 4) 可以得出, 考虑到固定的三相电流, I inv0 仅正比A 1 , I inv2是一个关于A 1的线是一个线性组合, 等等。在低频率范围内, 由于Ak ≡0 所以I inv0= 0.

  式中, q= 0, 1, 2, ……∝;ω m 是调制频率; ωc 是载波频率; ωm ≤ωc , a是调制指数; J v ( z) 是第一类Bessel 函数。公式( 5) 只适用于频率范围远远低于载波频率, 此时在一次波段的载波频率可以忽略不计。在本文的系统研究中, m / c= 1/ 90 适用于规定计算, 并假设调制指数:

  二次谐波会导致不平衡的前端三相输入电流。抑制二次谐波直流电压, 不会解决当前不平衡的问题, 因为目前仍然是不稳定的控制策略, 提出了要消除失控,但有第二次谐波分量和反馈。

  在电源应用中, 基本逆变器输出的标准电压频率是50 Hz, 但直流母线谐波必须是两次, 可设计以制止数字带阻滤波器与已知谐波频率。在数字滤波器中,便以2n 的低层和高层截止频率ω1 和ω2 来设计, 使用MAT ALAB 仿真。

  离散时间滑模控制器( DSMC) , 其中已被更为有效证明是用于内部电流环。DSMC 仿真的描述如下。

  在整流电路包括输入电感如图3 可以作为一个模式LTI 系统和代表的状态空间。在离散时间, 该系统可以被描述如下:

  式中, 输入电流i in ; 整流控制电压v pw m; 输入电源电压vin 都代表参加同步dq 参照系数, A i, Bi 和Ei, 为系统确定的电路参数。鉴于当前的逆变命令i ref ( k) ,DSMC 仿真相当于控制式如下:

  直流母线电压和PWM 技术可以用来确定整流控制电压限制速度, 可以得到的实际控制电压公式:

  为了直观地比较传统和本文提出控制技术, 在不平衡的负载下分别建立了不同的模型。不良的负序分量的输入电流已接近消除, 输入电流总谐波失真也会减少。这一结果意味着, 解耦之间的逆变器和整流器实现了在不平衡负载输入电流直流环节。图4 和图5显示不同的动态性能之间的控制器与谐波补偿的研究。通过比较, 可以得知, 传统的控制技术存在不平衡的三相输入电流和低失真, 本文的控制技术是稳定的。

  基于两个数字控制器T MS320C2812 DSP 控制整流器和逆变器, 分别在图3 使用相同的负载进行模拟实验。图6为在线收集的稳态下的直流电

  可以看出, 本文提出的控制技术提高了平衡的三相输入电流, 相似的波形如图4 和图5 的仿线 新型iinAB相的实验结果

  本文提出一种新型前端PWM 整流的标准整流逆变控制技术系统, 以实现解耦之间的转换与直流电容在不平衡负载下连结三相逆变器, 针对前端控制的整流器在不平衡负载的影响分析, 在此基础上设计和使用了电压电流环回路, 制止2 次谐波分量的直流电压反馈, 对整流器和逆变器的输入电流进行过滤, 使其不破坏动态响应的直流母线电压。通过仿真和实验结果有效地证明了本文所提出的新型控制技术。

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  X04是一款先进的高速CMOS六角形逆变器。输入可承受高达7V的电压,允许5V系统与3V系统的接口。 特性 高速:t PD = 4.1 ns(典型值)在V CC = 3.3V 低功耗:I CC =2μA(Max),T A = 25 C 输入时提供断电保护 平衡传播延迟 低噪音:V OLP = 0.5V(最大) 引脚和功能与其他标准逻辑系列兼容 闩锁性能超过300mA ESD性能:HBM

  2000V;机型

  XU04是一款高性能无缓冲六角形逆变器,采用2.3至3.6 V电源供电。高阻抗TTL兼容输入可显着降低输入驱动器的电流负载,而TTL兼容输出可提供更高的开关噪声性能。 AV I 规范5.5 V允许从5 V器件安全地驱动MC74LCXU04输入。 特性 设计用于2.3至3.6 VV CC 操作 5 V容差输入 - 接口能力与5 V TTL逻辑 兼容LVTTL LVCMOS兼容 近零静态电源电流(10 mA) )大幅降低SystemPower要求 闩锁性能超过500毫安 ESD性能:人体模型

  2000 V;机器型号

  9UB六角形逆变器由MOS Pchannel和Nchannel增强模式器件构成,采用单片结构。这些逆变器主要用于需要低功耗和高抗扰度的场合。六个逆变器中的每一个都是单级,以最小化传播延迟。 特性 电源电压范围= 3.0 Vdc至18 Vdc 能够在额定温度范围内驱动两个低功率TTL负载或一个低功耗肖特基TTL负载 所有输入上的三重二极管保护(参见第5-2页) CD4069UB的针脚更换 符合JEDEC UB规格 无铅封装可用* 电路图、引脚图和封装图...

  04是一款采用0.35微米CMOS技术制造的逆变器,具有低至1.0伏的卓越性能。该器件非常适合极高速和高驱动应用。此外,电路板空间的限制不再是限制因素。非常小的SOT-553使该设备适合最紧凑的设计和空间。 特性 极高速:1 nS(典型值)@V cc 3.3V 设计用于1.0伏至3.3伏的操作 过压容差(OVT)输入&输出,允许逻辑转换 平衡±24 mA输出驱动@ 3.3伏 接近零静态电源电流 超薄SOT-553,5针封装,仅1.6 x 1.6 mm英尺,是SOT-23的1/3英尺 SOT-553封装中的所有器件都是固有的无铅** 应用 Cellular 数码相机 PDA 数字视频 电路图、引脚图和封装图...

  加高达4.6 V的电压时,NL17SGU04输入结构提供保护。 特性 宽工作VCC范围:0.9 V至3.6 V 高速:tPD = 2.5 ns(典型值),VCC = 3.0 V,CL = 15 pF 低功耗:TA = 25C时ICC = 0.5uA(Max) 4.6 V过压容差(OVT)输入引脚 UltraSmall软件包 这些是PbFree和HalideFree设备 电路图、引脚图和封装图

  U04是单个无缓冲变频器,工作电压范围为1.65-5.5 V,采用非常流行的SC70 / SC88a / SOT-353封装或1.6 x 1.6 X.6 mm SOT553封装。 特性 微小的SOT-353和SOT-553封装 源/汇+ + - 16 mA,4.5 VV CC 过压容差输入和输出 带有NC7SZU04P5X,TC7SZU04FU和TC7SZU04AFE的引脚引脚 芯片复杂性:FETs = 20 设计用于1.65 V至5.5 VV CC 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图

  04 MiniGate™是一款单反相器,工作电压范围为1.65-5.5 V,采用非常流行的SC70 / SC88a / SOT-353 pacakge或1.6 x 1.6 X.6 mm SOT553微型封装。 特性 微小的SOT-353和SOOT-553软件包 24 mA平衡输出吸收和源功能 过压容差输入和输出 带NC7SZ04P5X,TC7SZ04FU和TC7SZ04AFE的引脚引脚 芯片复杂度:FETs =

  14 MiniGate™是一款逆变器,施密特的工作电压为1.65-5.5 V,采用非常流行的SC70 / SC88a / SOT-353封装或1.6 X 1.6 x.6 mm SOT553封装。 特性 微小的SOT-353和SOT-553封装 电源/接收器24 mA,3.0 V 过电压容差输入和输出 针对NC7SZ14的针脚 设计用于1.65 V至5.5 VV CC 操作 芯片复杂度:FET =

  Z06是一款单开漏转换器,工作电压范围为1.65-5.5 V,采用SC70 / SC88a / SOT-353封装。 特性 极高速度:t PD 2.5 ns(典型值)V CC = 5 V 设计用于1.65 V至5.5 VV CC 操作,CMOS兼容 过压容差输入:对于V CC 介于0.5和5.5V之间,Vin可能介于0和7V之间 TTL兼容 - 具有5 V TTL逻辑的接口能力,V CC = 2.7V至3.6V 24 mA输出接收能力,上拉电阻可在0到7V之间 近零静态电源电流大幅降低系统电源要求 芯片复杂度:FET = 20 T iny SOT-353 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图...

  MC74LCX06 低压CMOS六路反向器 具有漏极开路输出和5V容差I / O.

  X06是一款高性能六角形逆变器,采用2.3至3.6 V电源供电。高阻抗TTL兼容输入可显着降低输入驱动器的电流负载。该器件具有开漏输出,可以设置输出电平,或者执行高电平有效或低电平有效功能。 特性 专为2.3至3.6 VV CC 操作设计 5 V容忍输入/输出 兼容LVTTL LVCMOS兼容 24 mA输出接收能力 近零静态电源电流(10mA)大幅降低系统功耗要求 Latchup性能超过500mA 有线-OR,有线-AND 输出等级可以是在不影响设备速度的情况下进行外部设置 与LCX05功能兼容 ESD性能:人体模型

  1500 V;机器型号

  06是一款单开漏转换器,工作电压范围为1.65-5.5 V,采用非常流行的SC70 / SC88a / SOT-353封装或1.6 x 1.6 X.6 mm SOT553封装。 特性 极高速:t PD 2.5

  NCS21911 精密运算放大器 2 MHz带宽 低噪声 零漂移 25μV偏移

  1x系列高精度零漂移运算放大器具有低输入失调电压和随时间和温度的低失调漂移。这些器件具有低静态电流和低噪声性能,轨到轨输出摆幅在10 mV以内。 NCS21911可在4 V至36 V的宽电源电压范围内工作。所有型号的额定工作温度范围均为-40°C至+ 125°C。 NCV前缀下提供汽车合格选项。 特性 优势 低偏移电压:25μVMax 输出低误差 低偏移漂移:0.085μV/°C max 温度精度更高 电源电压:4至36V 宽电源电压范围 静态电流:最大570μ 低功耗 低噪音:典型值22 nV /√Hz 精确性能 增益带宽积:典型值为2 MHz 速度更快,压摆率更高 轨到轨输出 应用 终端产品 温度监测 传感器应用 电子秤 医疗仪器 电流传感 汽车 电源 牵引逆变器 电机控制 传感器接口 电路图、引脚图和封装图...

  FPF2C8P2NL07A F2,3相 3电平NPC模块(带压装/ NTC)

  ild的新型逆变器模块实现低导通损耗和开关损耗。此外,压装技术提供简单,可靠的安装。这些模块已针对需要高效率和稳健型设计的应用(如太阳能逆变器和UPS)而优化。 特性 高效率 低导通损耗和开关损耗 场截止IGBT,适用于内外部开关 li

  STEALTH TM 二极管,适用于通道二极管 内置热敏电阻,实现温度监控 电路图、引脚图和封装图

  NXH160T120L2Q2F2SG 功率集成模块(PIM) IGBT 1200 V 160 A和600 V 100 A

  T120L2Q2F2SG是一款功率集成模块(PIM),包含一个分离式T型中性点钳位三电平逆变器,由两个160A / 1200V半桥IGBT和二极管组成,两个中性点120A / 1200V整流器,两个100A / 600V中性点IGBT,带反向二极管,两个半桥60A / 600V整流器和一个负温度系数热敏电阻(NTC)。 特性 优势 600 V IGBT规格:VCE(SAT)= 1.47 V,ESW = 2560 uJ 快速切换具有低VCE(SAT)的IGBT以实现更高效率 1200 V IGBT规格:VCE(SAT)= 2.15 V,ESW = 4300 uJ 快速切换具有低VCE(SAT)的IGBT以实现更高的效率 底板 热传播 可焊销 轻松安装 热敏电阻 温度检测 T型中性点钳位三电平逆变器模块 应用 终端产品 DC-AC阶段 太阳能逆变器 UPS 电路图、引脚图和封装图...

  NXH450N65L4Q2 功率集成模块(PIM) I型NPC 650 V 450 A IGBT 650 V 375 A二极管

  N65L4Q2是功率集成模块,包含I型中性点钳位(NPC)三电平逆变器,由两个225 A / 650 V外部IGBT,两个375 A / 650 V内部IGBT和两个375 A / 650 V中性线组成点二极管。反向二极管是150 A / 650 V器件。该模块包含一个NTC热敏电阻。 特性 优势 现场停止4个650 V IGBT,具有快速开关性能和出色的VCE(SAT) 提高系统效率和简化热设计 焊针版本 应用 终端产品 DC-AC转换 分散式太阳能逆变器 - 1200V 不间断电源 电路图、引脚图和封装图...

  NXH80T120L2Q0 功率集成模块(PIM) T型NPC 1200 V 80 A IGBT 600 V 50 A IGBT

  120L2Q0是功率集成模块,包含一个T型中性点钳位(NPC)三电平逆变器,由两个80 A / 1200 V半桥IGBT组成,带有40 A / 1200 V半桥二极管和两个50 A / 600 V NPC IGBT,带有两个50 A / 600 V NPC二极管。模块还包含一个板载热敏电阻。 特性 优势 低VCESAT的高速1200V和650V IGBT 提高效率 预先应用热界面材料(TIM)的选项预先应用的TIM 更简单的安装过程 使用压入销和焊针的选项 模块安装过程的更广泛选择 应用 终端产品 太阳能逆变器 UPS逆变器 太阳能串逆变器 电路图、引脚图和封装图...

  NXH160T120L2Q2F2S1 功率集成模块(PIM) IGBT 1200 V 160 A和650 V 100 A

  T120L2Q2F2SG是一款功率集成模块(PIM),包含一个分离式T型中性点钳位三电平逆变器,由两个带反向二极管的160A / 1200V半桥IGBT,两个中性点120A / 1200V整流器组成,两个具有反向二极管的100A / 650V中性点IGBT,两个半桥60A / 650V整流器和一个负温度系数热敏电阻(NTC)。 特性 优势 650 V IGBT规格:VCE(SAT)= 1.47 V,ESW = 2560 uJ 快速切换具有低VCE(SAT)的IGBT以实现更高效率 1200 V IGBT规格:VCE(SAT)= 2.15 V,ESW = 4300 uJ 快速切换具有低VCE(SAT)的IGBT以实现更高的效率 底板 热传播 可焊销 轻松安装 热敏电阻 温度检测 T型中性点钳位三电平逆变器模块 应用 终端产品 DC-AC阶段 太阳能逆变器 UPS 电路图、引脚图和封装图...

  30是一款700 V高侧和低侧驱动器,具有高驱动能力,适用于AC-DC电源和逆变器。 NCP51530在高工作频率下提供同类最佳的传播延迟,低静态电流和低开关电流。因此,该器件可为高频工作的电源提供高效设计。 NCP51530采用SOIC8和DFN10封装。 特性 优势 高压范围:高达700 V AC / DC设计的设计余量 传播延迟非常快(B版本为25 ns) ) 适合高频操作 匹配传播延迟(最大7 ns) 提高效率允许并联 高达50 V / ns的高dv / dt抗扰度和负瞬态抗扰度 非常稳健的设计 DFN10封装,具有优化的引脚输出 小PCB占位面积,改善的爬电距离和寄生 快速上升和下降时间(最长15 ns) 适合重载 应用 终端产品 半满和满-bridge Converters 有源钳位反激式适配器 电机控制电源 服务器,电信和工业用电源 电动助力转向 太阳能逆变器 电路图、引脚图和封装图...

  7是一款高电流双输出DC-DC转换器,可产生正电压和负电压。 LV52117特别适用于LCD显示器等电源应用。 特性 集成1.5MHz同步升压和逆变器转换器 2.75V至4.6V输入电压范围 4.6V至5.8V可调正输出(VDCO1) -5.8V至-4.6V可调负输出(VDCO2) 输出电流高达100mA 脉冲跳跃模式低负载条件 过流/短路保护 终端产品 液晶面板 电路图、引脚图和封装图

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