最后,设计逆变系统后级DC-AC逆变器。在这一章节简单叙述了了这一电路的工作原理,并明确了各自的参数,之后画出过流保护与后级滤波器电路,并设计了SPWM信号的输出控制程序,完成了数字闭环控制。文献综述
第二章 确定逆变系统方案
2。1 分析现有的逆变方案
逆变系统能将交流电转化为直流电,当前的系统有很多种的架构模式,能够在很多的场合中得到应用,本文选自了在实践中使用比较广泛的两种逆变系统的构造方案进行分析。
2。1。1 低频链逆变系统
图2-1 低频链的逆变系统电路架构图
从上图,低频链的电路由5个部分构成,低频链电路的功率变化模式为:上述的输出电压的频率和变压器工作频率一致,并且对电气隔离功能以及电压比给定了具体数字,根据电路结构的拓扑图,我们可以将低频链逆变器分为多种,下图所示的为全桥式工频逆变器,是最为常见的一种逆变器,电路结构如下:
图2-2 全桥式工频逆变器的电路架构
图中M1、M4一起,M2、M3一起,一旦属于双极模式,也就是两组轮换的进行运转时,信号是通过SPWM进行驱动的,通过信号的驱动将直流电调制成和SPWM等幅值,之后进行升压,实现了目标交流电,从上图可知该逆变器的电路结构较为简单,但依然有很好的可靠性,但是体积大、质量重,一旦逆变系统对质量以及对体积的要求较高,这种逆变系统就可能满足不了要求。
2。1。2 高频链逆变系统
质量小、体积不大、高频的优势,并且能够对电源前后级的变换器进行逆变时的电气隔离,为此在一些对逆变器的质量、体积要求较高的 领域能很好的使用。电压源型的又进一步分为双向以及单向型,本文系统的供电是通过蓄电池对逆变电源,不需要连接电网,为此本文选自了单向的高频链的逆变器作为本研究的逆变器,结构如下:
图2-3 单向电压源高频链逆变器的电路架构
根据上图所示,此逆变器又两部分,其中DC-DC变换器为逆变部分,包含了高频变压器、整流滤波器、滤波器以及逆变器,DC-AC是后面的部分,包括了输出滤波器和PWM逆变器。
2。2 单向电压源高频链逆变器的设计来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-
由上文所研究,该逆变器由两部分:DC-AC变换器以及DC-DC变换器,半桥式、全桥式以及推挽式是电路拓扑结构最常用,一般来说以相对半桥式或者全桥式而言,推挽式在高电压输入情况中更加的实用,而推挽式这种电路的具有简单的驱动电路,不足之处为对开关器件的耐高压提出了极高要求,为此在当输入的电压过高时,此架构图不常用。选用12V蓄电池来为前级DC-DC变换器提供输入电压,这样的话我们选用的前几DC-DC变换器是最优推挽式拓扑结构。
我们选择了全桥式的DC-AC逆变器,因为本文整体方案为将12V的直流电转化为220V的交流电,为此我们先用DC-DC逆变器将12的直流电转化为360DC。将360V作为后面的DC-AC的逆变的输入电压,为此本文选择了全桥式的DC-AC逆变器。
之所以如此选择,因为半桥式的逆变器仅仅具有50%的电源电压利用率,而全桥式的为100%,如我们选择半桥式的,那么在开始逆变后,需要将电压上升到720V,这样才能获得最终所需要的220V的输出逆变电压,在功率一定的情况下,匝数比的增加,必定会导致电流的增加,从而使得损耗在不断的增加,使用效率也自然进一步的下降,基于此,本文选自了全桥式的DC-AC逆变器。