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看图说话:正弦波逆变电器的控制方式有哪些?

在本文中,小编将为大家介绍正弦波逆变电器中较为重要的控制系统部分,采用图文结合的方式来帮助读者们理解正弦波逆变电器的原理与设计思路,快随小编来一起看看吧。
看图说话:正弦波逆变电器的控制方式有哪些?
图1为基于DSP的逆变器系统控制方案的示意图,如果系统引入电感电流内环,不仅可以增加系统的稳定性,还能适当降低谐振峰值。因此,在重复控制电压外环的内部加入电流内环,构成重复控制双环,可以增加重复控制系统的稳定性,还能降低补偿器设计难度。
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图2是数字控制系统的结构框图。系统模拟部分主要是功率电路和接口电路,数字部分。接口电路是设计时需要特别考虑的,它需要实现数据的转换(A/D,D /A),针对不同的A/D,还需要特别设置电平转换电路。而门极驱动电路不仅要提供足够的能量以驱动功率模块,还需要隔离,以保护数字芯片。最后通过数字部分的编程,实现数字控制。

根据内模原理,重复控制设计的基础是受控系统稳定,然后加入重复内模,以获得周期性输入或干扰的无静差特性。设计重复控制系统需要知道受控系统的精确模型,这样才能设计出满足稳定域关系的补偿器。加入重复控制器后的系统如图3所示。
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图1中T是基波周期;S(s)为需要设计的补偿器;Gp(s)为受控系统的平均模型,即式(3)。

为简化分析,忽略滤波电感等效串联电阻rL和滤波电容等效串联电阻rc,将Kvf,Utr、Ud恒定增益环节视为单位增益,可以得到简化为单位反馈的逆变器平均模型,即:
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由图1可以获得重复控制系统的开环传递函数为:
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由于纯延时环节e-Ts的存在,模拟上难于实现,需要将其离散化,从而采用离散系统的分析方式。其中e-Ts=z-N,N为一个基波内的采样次数。Q是用于改善重复控制器内模临界稳定特性的,可以是一个略小于l的参数或低通滤波器,常数型Q和函数型的对比,函数型在低频段具有更高的增益,稳态特性将更加理想,不过也能看出它会引入相移,因此,需要再针对它设计相位补偿,设计不好,系统有可能不稳定,反而达不到预期的稳定性补偿效果,因此,在通常的设计中,常选择常数性Q=0.95作简化设计。

本文对基于DSP的正弦波逆变电器控制电路部分进行了讲解,通过图文并茂的方式来帮助初学者加强对正弦波逆变电器的认识。对正弦波逆变电器感兴趣的朋友不妨花上几分钟来阅读本文,相信会有意想不到的收获。
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