一種新型逆變器及其滑模控制
傳統(tǒng)單相橋式逆變器作為一種常見的拓撲結(jié)構(gòu),在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,該拓撲的輸出逆變電壓幅值必須低于輸入直流電壓,當應(yīng)用在輸出電壓高于輸入電壓的場合時,須增加一級Boost電路來提高直流電壓,這會導(dǎo)致逆變器成本、體積和電路復(fù)雜性的增加,同時也降低了其傳輸效率。為此,參考文獻[1-3]提出Z源逆變器,其輸出電壓可高于或低于直流電源電壓,且無橋臂直通問題。但 Z源逆變器是在傳統(tǒng)橋式逆變器前加了一個Z源網(wǎng)絡(luò),其成本和效率問題依然沒能很好地解決。參考文獻[4-6]對雙Boost逆變器進行研究。雙Boost逆變器由兩個同步Boost級聯(lián)而成,這種逆變器的輸出電壓可高于或低于直流電源電壓,因而在實用中有更大的靈活性,同時降低了成本,簡化了電路。但是該逆變器的兩個Boost需要協(xié)調(diào)工作,每個Boost的兩個開關(guān)之間需要加入死區(qū)時間,因此控制起來相對復(fù)雜,且四個開關(guān)都工作在高頻狀態(tài),開關(guān)損耗較大。
本文在雙Boost逆變器的基礎(chǔ)上提出了一種新型逆變器,該逆變器只需要一個Boost電路和一個換向橋。其輸出電壓可高于或低于直流電源電壓,拓撲結(jié)構(gòu)較雙Boost逆變器簡單,整個拓撲只有一個開關(guān)工作在高頻狀態(tài)減少了開關(guān)損耗,且不存在兩個Boost控制協(xié)調(diào)的問題。故其拓撲結(jié)構(gòu)和控制結(jié)構(gòu)都相對雙Boost逆變器簡單。
滑??刂?/em>具有很好的自適應(yīng)性和較強的魯棒性,能很好地滿足高性能要求的場合[7]。為此本文在提出新型逆變器的基礎(chǔ)上,對該逆變器的工作進原理行分析,并對其
Boost電路的控制設(shè)計,因此其控制的設(shè)計比較簡單。整個拓撲只有一個開關(guān)工作在高頻狀態(tài),從而減小了開關(guān)損耗提高了系統(tǒng)效率。為了使該電路獲得很好的魯棒性,在分析其工作原理的基礎(chǔ)上,對其
參考文獻
[1] PENG F Z.Z-source inverter[J].IEEE Trans.on Industry Applications,2003,39(2):504-510.
[2] 彭方正,房緒鵬,顧斌,等.Z源變換器[J].電工技術(shù)學(xué)報,2004,19(2):47-51.
[3] GAO F,LOH P C,LI D.Asymmetrical and symmetrical embedded Z-source inverters[J].IEEE Trans on Power Electronics,2011,4(2):181-193.
[4] 閆朝陽,李建霞,鄭穎楠.基于SPWM調(diào)制的雙Boost單級DC/AC電路研究[J].電力電子技術(shù),2007,41(9):17-19.
[5] CACERES R O,BARBI I.A boost DC-AC converter: analysis, design, and experimentation[J].IEEE Trans on Power Electronics,1999,14(1):134-141.
[6] SANCHIS P,URSAEA A,GUBIA E,et al.Boost DC-AC inverter:a new control strategy[J].IEEE Trans on Power Electronics,2005,20(2):343-353.
[7] 劉斌,杜量,許飛,等.Buck型變換器滑??刂萍夹g(shù)及其發(fā)展綜述[J].機電工程,2007,241(7):1-4.
[8] CACERES R,BARBI I.Sliding mode controller for the boost inverter[C].Power Electronics Congress,1996.Technical Proceedings.CIEP'96.,V IEEE International,1996:247-252.
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