论文部分内容阅读
级联H桥型整流器能根据需要输出相同的或不同的直流电压,同时为多路负载供电,其交流侧采用模块化电路串联的结构,使得耐压等级较低的开关器件可以应用到高压场合。作为一种新型有源前端,它不仅可以代替传统调速系统的移相变压器和不控整流部分,而且具备了功率因数校正和能量双向流动的能力。级联H桥型整流器直流侧电容电压的平衡问题是其控制的难点,本文针对级联H桥型整流器的特性及电压平衡控制策略进行了研究,具体研究工作包括: 首先阐述了级联H桥型整流器的拓扑结构和工作原理,对其进行数学建模,在控制策略上,先实现交流侧整体电压电流控制,再实现直流侧均压控制。控制器采用电压外环和电流内环的双闭环结构,重点对比了比例谐振控制器和准比例谐振控制器应用在电流内环的控制效果,得出在电网波动时准比例谐振控制器能更好地实现电网侧单位功率因数控制的结论。其次对传统的基于电容电压排序的均压控制策略进行了改进,将电容电压平衡控制的目标调整为抑制电容电压相对其参考值的波动幅度,在不引起电容电压波动幅度显著增大的前提下,降低一个电网周期内开关器件的平均动作次数,达到降低开关损耗的目的。 最后利用Psim仿真软件建立了多级级联H桥型整流器的仿真模型,搭建了两级级联H桥型整流器的实验平台,以DSP作为核心数字控制单元。对电容电压平衡、电网侧功率因数控制、开关器件的开关频率等问题进行仿真和实验研究。