SPWM穩(wěn)頻穩(wěn)壓逆變電源

2.1 靜態(tài)設(shè)計

由圖5可推導出靜態(tài)特征方程

U_o=KU_nU_i/(1＋αK₁K₂U_i)（2）

則靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。

圖6 靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)靜態(tài)特征方程和系統(tǒng)的技術(shù)指標，可確定各單元電路的技術(shù)指標。

2.2 動態(tài)設(shè)計

由于各單元電路均可能存在延時，它們將影響系統(tǒng)的動態(tài)性能，并可能引起系統(tǒng)振蕩。設(shè)總延時為T_s，功放是閉環(huán)系統(tǒng)中延時最大的環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)為

K₂/(1＋T_ss)（3）

積分乘法器的傳遞函數(shù)為

U_i(1＋T_s)/T_s（4）

反饋電路因有濾波環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)為

α/(1＋T_ns)（5）

則得系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖7所示。根據(jù)系統(tǒng)的最終校正即可確定系統(tǒng)開環(huán)放大倍數(shù)。

圖7 動態(tài)結(jié)構(gòu)圖

2.3 保護設(shè)計

SPWM穩(wěn)頻穩(wěn)壓電源的保護與UPS、變頻器保護一樣，具有過流、過壓保護；di/dt、du/dt限制保護。建議采用目前已相當成熟的軟開關(guān)技術(shù)來實現(xiàn)。

3 結(jié)語

根據(jù)上述介紹，試制了一臺額定輸出功率為10kW的樣機在揚州某電子廠試用，采用此原理測量的VPWM與美國FLUKE萬用示波表進行比較，電壓偏差僅為0.2％，負載穩(wěn)壓率為1％，穩(wěn)頻率為0.01％，使用狀況良好。說明該電源具有較好的技術(shù)性能和實用性，不僅為PWM式逆變器與電機的匹配起到了橋梁作用，還為它們提供了調(diào)校的標準源。