VIENNA整流器雙斜坡比較SPWM控制研究.pdf

1、三相 PWM整流電路現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車電子、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域，朝著高功率密度、高可靠性、高功率因數(shù)等方向發(fā)展。與傳統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，三相三電平三開關(guān)PWM整流器(VIENNA整流器)因具有功率密度高、無直通危險、器件電壓應(yīng)力小、諧波含量少等特點，成為近年來國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點。為了提高三相 PWM整流器的功率密度，解決在中大功率場合減小變換器體積的需求，本文開展了VIENNA整流器雙斜坡比較 SPWM控制策略的研究工作。
　

2、　本文首先以第2扇區(qū)為例，分析了VIENNA整流器的工作模態(tài)，給出等效電路圖。在此基礎(chǔ)上，引入開關(guān)函數(shù)，建立拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在abc自然坐標(biāo)系下的開關(guān)周期平均模型和交流小信號模型，確定系統(tǒng)輸入電流、輸出電壓、直流側(cè)電容電壓之差與開關(guān)管占空比之間的關(guān)系。根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)指標(biāo)要求，計算功率器件、輸入電感和輸出電容的參數(shù)，設(shè)計驅(qū)動電路、采樣電路和DSP供電電路。分析雙斜坡比較正弦脈寬調(diào)制(DRC-SPWM)的工作原理，對比分析了采用鋸齒波和三角波作為載波

3、的優(yōu)缺點。確定VIENNA整流器的整體控制方案，推導(dǎo)出電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)的傳遞函數(shù)，繪出環(huán)路波特圖。將控制器離散化，設(shè)計出z域內(nèi)的控制器架構(gòu)，給出程序設(shè)計流程圖，介紹DSP程序的編寫過程。
　　在理論分析和控制器設(shè)計的基礎(chǔ)上，采用MATLAB/SIMULINK和PLECS軟件對系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，并研制出一臺實驗樣機(jī)，驗證整流器電流諧波抑制能力、輸出電壓紋波大小、上下直流母線電壓均衡度、控制器穩(wěn)定性等性能。得到的實驗數(shù)據(jù)驗證了系統(tǒng)整