400Hz逆變器電壓環(huán)反饋控制方案設(shè)計(jì)
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本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/159950.htm
2．2 輸出Vo（s）至反饋信號(hào)B（s）的傳遞函數(shù)H（s）
1）輸出電壓采樣變壓器的傳遞函數(shù)為一個(gè)比例系數(shù)，即其變比，設(shè)為K2，即
=K2，具體電路中，K2=18/110=0.164。
2）電阻電容分壓網(wǎng)絡(luò)如圖2虛線框所示，其傳遞函數(shù)為
=
，其中R1=820Ω，R2=5.1kΩ，C2=10nF。
綜上，Vo（s）至B（s）的傳遞函數(shù)H(s)=
=
；
2.3 脈寬調(diào)制器（PWM）傳遞函數(shù)Gd(s)
一般PWM調(diào)制器的傳遞函數(shù)為Gd(s)=
=
，其中Vm為三角波最大振幅。在具體電路中，反饋信號(hào)與基準(zhǔn)正弦波信號(hào)送入差動(dòng)放大器，輸出誤差信號(hào)再與標(biāo)準(zhǔn)三角波比較，生成SPWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)。此處所用三角波的振幅為Vm=3V。
綜上，在未加入補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)之前，整個(gè)回路增益為
G（s）=G1(s)H(s)Gd(s)
=
=
繪制其幅頻Bode圖，如圖3所示。
圖3 G（s）的幅頻Bode圖
3 補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
由前述Bode定理，補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)加入后的回路增益應(yīng)滿足，幅頻漸近線以－20dB/dec的斜率穿過(guò)剪切點(diǎn)（ωc點(diǎn)），并且至少在剪切頻率左右從
到2ωc的范圍內(nèi)保持此斜率不變。
由此要求，首先選擇剪切頻率。實(shí)際應(yīng)用中，選fc=fs/5為宜，其中fs為逆變器工作頻率或開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)頻率。具體逆變器中，開(kāi)關(guān)頻率為40kHz，則fc=40/5=8kHz。
在未加補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)之前的回路增益Bode圖如圖3所示，在fc=8kHz處的增益為－20.17dB，由此，補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足如下條件，即在fc=8kHz處的增益為＋20.17dB，斜率為＋20dB/dec，而且，此斜率在fc/4=2kHz與2fc=16kHz（取15kHz）的范圍內(nèi)保持不變。補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的Bode圖如圖4所示（幅頻）。
圖4 補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的Bode圖
由圖4可得：f1=2kHz處，G(ω)=20lg(2πf1)=8.129dB或者2.55（倍數(shù)）=AV1，f2=15kHz處，G(ω)=20lg(2πf2)=25.63dB或者19.12（倍數(shù)）=AV2，兩個(gè)零值對(duì)應(yīng)頻率為fz1=fz2=2kHz，一個(gè)極值在fp1=15kHz處，另一個(gè)極值在fp2=20kHz處。考慮選用如圖5所示補(bǔ)償放大器時(shí)，其電阻電容參數(shù)值可計(jì)算如下：
圖5 補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的電原理圖
評(píng)論