双Buck电压源逆变器的半周期电流调制方法.pdfVIP

2007年 5月 电工 技 术 学 报 Vo1.22 No.5 第22卷第5期 TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETY May 2007 双Buck电压源逆变器的半周期电流调制方法 王 赞 肖 岚 姚志垒 严仰光 (南京航空航天大学自动化学院 南京 210016) 摘要 双Buck逆变器由于消除了桥式逆变器的直通问题并优化设计了续流二极管，效率及 可靠性都得到了很大的提高。传统的用于双Buck逆变电路的斜坡比较控制采用带偏置电流的控 制方式，导致效率较低。采用滞环控制半周期电流调制方式消除了偏置电流，提高了效率，但是 开关频率的变化不利于输出滤波器的设计。本文首先分析了电流半周期调制方式下双Buck逆变 器的四象限运行方式及半周期调制原理，提出采用单电流互感器采样的恒频斜坡交截控制。对斜 坡交截控制和滞环控制的稳态和动态性能进行了比较，并对有偏置电流和无偏置电流斜坡交截两 种控制方式进行了频谱分析。仿真和实验结果表明了理论分析的正确性。 关键词:电流控制 半周期调制 双Buck逆变器 滞环控制 斜坡交截 中图分类号:TM46 HalfCycleCurrentModulationMethodforDualBuck VoltageSourceInverter WangZan XiaoLan YaoZhileiYanYangguang (NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsNanjing 210016 China) Abstract DualBuckinvertersefficiencyandreliabilityhavebeengreatlyimprovedduetothe eliminationoftheshoot-throughproblemofbridgeinverterandoptimizationofthefreewheelingdiode. TraditionalcontrolmethodusedfordualBuckinverterisrampcomparemethodwithbiascurrent whichleadstopoorefficiency.Toimprovetheefficiency,traditionalhalfcyclemodulationhysteresis controlisadopted.Buttheoutputfilterisdifficulttodesignduetothevaryingswitchingfrequency.In thispaper,thefourquadrantsoperatingmodesofdualBuckinverterunderthecurrenthalfcycle modulationareanalyzed,andsinglecurrentsamplerconstantrampcomparecontrolmethodisproposed throughtheanalysisofcurrenthalfcyclemodulationwhicheasesthefilterdesignandreducesthecost ofthecontrol.Thesteadyanddynamicperformancearecomparedbetweenrampcompareandhystereis control,andthespectrum analysisismadeforbiasedandunbiasedcontrol.Thesimulationand experimentalresultsprovethecorrectnessofthetheoreticalanalysis. Keywords:Currentcontrol,halfcyclemodulation,dualBuckinverter,hysteresiscontrol,ramp compare