单相PWM整流器工作原理与调制方向判断

时间:2024-03-26 12:49:16

1. PWM整流器的几种工作模态

  对于PWM整流器的工作模态,分为单极性(6种)和双极性(4种),多余的两种就是开关管和二极管导通的状态,这种状态下Uab等于0,而由于双极性不存在这种工作模式,因此Uab仅会为Uab或者-Uab。详细分析见贺博的硕士论文单相 PWM 整流器的研究

2. 不同工作模式下电感和电容充放电情况

  由于工作模态很多,此处仅针对两种典型情况进行分析,其他状况可以参照此分析方法。注意:电容电压均高于Us幅值
单相PWM整流器工作原理与调制方向判断  这种工作模式下UL<0,is的瞬时值是减小的,如果此时is>0,则is的绝对值减小,根据Q=0.5LI2Q=0.5LI^2可以得知此时电感是放能,而由于is>0,给电容正向充电,因此,电容充能;如果此时is<0,由于UL<0,is的瞬时值是减小的,因此is的绝对值增大。电感充能,由于is<0,给电容反向充电,电容放能。
单相PWM整流器工作原理与调制方向判断

  这种工作模式下UL>0,is的瞬时值是的,如果此时is>0,则is的绝对值增大,根据Q=0.5LI2Q=0.5LI^2可以得知此时电感是充能,而由于is>0,给电容反向充电,因此,电容放能;如果此时is<0,由于UL>0,is的瞬时值是增大的,因此is的绝对值减小。电感放能,由于is<0,给电容正向充电,电容充能。

3. 不同接线和参考电流方向下调制方向的确定

  如果从Uab的接线方向看分为两种,如果从is参考方向看也分为两种。接下来我就几种典型状况进行分析。
单相PWM整流器工作原理与调制方向判断单相PWM整流器工作原理与调制方向判断
  这种接线模式下,首先确定电流环的调制,假设is小于is,此时若要is瞬时值增大,则应该增大S2和S3的占空比,减小S1和S4的占空比,我们看到控制框图中确实是对is的PI输出取了负号,这里是必须取负号的,因为uab与三角波比较的结果直接控制S1和S4*,否则电流环是不可能闭上的,这里加上Us只是防止引入Us的扰动,不会影响电流环的稳定性。
  至于电压环输出的正负,这里看交流电源正极为例,一定是取流入节点a,才会给电容充电,也就是说,电压环的输出和网侧电流的参考方向有关,此处如果is定义时流入交流电源为正,那么电压环输出请务必加上负号,才是作为is*,可以简单的考虑为交流电源发出有功功率给电容充电,使电容电压上升。

4 反馈与建议