低失真正弦波逆變控制策略研究.pdf

1、在工頻耐壓試驗中，一般希望試驗電源可以輸出幅值可平滑調節(jié)、失真度低的高壓正弦波電壓。傳統的試驗電源采用接觸調壓器與工頻高壓變壓器相結合的方式獲得試驗用高壓正弦波電壓。由于接觸調壓器固有的缺陷，導致升降壓過程中電壓不夠穩(wěn)定和平滑。而當前的逆變電源還難以滿足工頻耐壓試驗的要求。由于基于載波移相的級聯逆變電路適合用于工頻耐壓試驗電源，因此對級聯逆變電路進行深入的研究具有重要意義。
　　 本文首先詳細分析了級聯逆變電路的基本組成單元全橋

2、逆變電路，建立了全橋逆變電路在兩種不同控制策略下的數學模型，并對這兩種控制策略下的諧波特性及其影響因素進行了詳細地分析，得出了全橋逆變電路在輸出單極性電壓波形時具有較好的諧波特性這一結論。推導出了總諧波畸變率和調制度之間的關系，并給出了相應的表達式。針對以上分析結果在MATLAB中建立了相應的仿真模型，進行了仿真驗證。
　　 其次以全橋逆變電路的數學模型為基礎，建立了級聯逆變電路的數學模型，對級聯逆變電路采用載波移相調制時的總移

3、相角的選擇進行了分析，重點分析了總移相角為π和2π兩種不同情況對輸出電壓諧波特性的影響，得出了總移相角為π時輸出電壓諧波特性不受級聯單元數奇偶性影響的結論。分析了調制度、載波頻率、級聯單元數對級聯逆變電路輸出電壓諧波特性的影響，推導出了級聯逆變電路輸出電壓總諧波畸變率與調制度的近似關系式。建立了相應的仿真模型，對以上分析結果進行了仿真驗證。
　　 再次本文針對逆變器數字化控制的特點，分析并仿真驗證了規(guī)則采樣法存在的問題，給出了一

4、種改進的規(guī)則采樣法和相應的數學模型，對兩種方法進行了仿真對比，仿真結果驗證了改進的規(guī)則采樣法的優(yōu)點。
　　 最后，本文以TMS320LF2407作為控制芯片，構建了兩單元級聯逆變實驗系統，并對輸出濾波器進行了分析與設計。在該系統上對本文的相關分析結果進行了實驗，得到了實驗結果并對其分析。實驗結果表明：在級聯逆變電路中，當每個逆變單元采用輸出單極性電壓波形的控制方式、載波移相調制的總移相角為π、并采用改進的規(guī)則采樣法時可以得到質量