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一种SPWM 控制双Buck 半桥逆变器研究

一种SPWM 控制双Buck 半桥逆变器研究

张先进1,2,龚春英2

(1.淮海工学院电子工程系,江苏连云港222005;2.南京航空航天大学自动化学院,江苏南京210016)

摘要:在分析了有关双Buck 半桥逆变器的控制方法基础上,结合自己对此电路的研究,并采用了根据电感电流方向正弦脉宽调制(SPWM )控制方法应用于双Buck 半桥逆变器。给出了此种控制方法的双Buck 半桥逆变器工作的原理,分析了其工作过程,并给出仿真和实验结果。仿真和实验结果验证了控制方法的正确性。

关键词:双Buck 半桥变换器;SPWM 控制;电流方向中图分类号:TM46 文献标识码:A

R esearch on Dual Buck H alf B ridge Inverter B ased on SPWM Control

ZHAN G Xian 2jin 1,2,GON G Chun 2ying 2

(1.Department of Electronic Engineering ,Huaihai Institute of T echnology ,L iany ungang 222005,J iangsu,China;2.A utomation Institute ,N anjing University of Aeronautics and Astronautics ,

N anjing 210016,J iangsu,China )

Abstract :The new half periodical inductor 2current SPWM controlling methods of dual buck half bridge in 2verter was introduced based on analyzing many controlling methods of dual buck half bridge inverter.The working procedure was given and the experiment results are coincided with the simulation and the theoretical a 2nalysis.

K ey w ords :dual buck half bridge inverter ;SPWM control ;direction of current

作者简介:张先进(1975-),男,博士研究生,讲师,Email :zxjb0703113@http://www.wendangku.net/doc/edc918115f0e7cd1842536db.html

1 引言

DC/AC 逆变器通常采用半桥、全桥等拓扑结

构,其控制方法也常采用三角波载波与正弦波交截方式、空间矢量控制方式以及滞环电流控制方式等。在桥式拓扑结构中,为了避免同一桥臂上、下两个开关管的直通危险,在同一桥臂的驱动信号之间加入死区。死区的加入,一方面造成输出电压波形的畸变;另一方面开关频率也不能太高,滤波电感和滤波电容都比较大,系统动态性能也较差[1]。当逆变器工作在续流时,电感电流通过开关管的体二极管进行续流。通常开关管的体二极管性能比一般的高性能二极管的性能差,特别是反向恢复时间较长,对系统造成不良的影响[2]。于是人们又提出了由2个Buck 电路构成的双Buck 半桥逆变电路[2~5],此电路拓扑结构很好地解决了以上的问题(拓扑电路如图1所示)

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。图1 主拓扑电路

Fig.1 Main topology

双Buck 半桥逆变器控制方法也有SPWM

(正弦脉宽调制)和无偏置电流半周期滞环电流控制方式[2~5]等。由于Buck 电路负载较小时有可能工作在电流断续模式,那么就会造成输出电压波形畸变,所以在文献[3,4]的SPWM 控制方法中加入额外最小偏置电流信号,来解决这个问题。这样就造成滤波电感中始终有环流流过,影响了系统效率的提高。在文献[2,5]中,采用非线性无

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4电气传动 2009年 第39卷 第2期EL ECTRIC DRIV E 2009 Vol.39 No.2