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帶雙Buck逆變器的DC/DC變換器低頻電流紋波抑制

作者: 時(shí)間:2013-08-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

4 實(shí)驗(yàn)
在一臺(tái)1 kVA兩級(jí)式逆變器上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。DC/DC為推挽正激,系統(tǒng)參數(shù):輸入電壓28 V;母線電壓360 V;輸出濾波電感Lf1=Lf2=400μH;中間母線電容采用兩只470μF電容串聯(lián);DC/AC采用帶阻性負(fù)載兩態(tài)滯環(huán)控制的雙Buck逆變器,輸出交流電壓115 V/400 Hz,輸出濾波電感640μH,濾波電容6.6μF。
4.1 輸入電流抑制
圖8為采用不同控制方法的實(shí)驗(yàn)波形。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/175738.htm

i.JPG


可見,采用電壓控制時(shí),iin值為25%,紋波含量較大;采用平均電流控制和引入后,iin基本平直,分量5%,紋波電流得到有效抑制;對(duì)比圖8b,c可見,兩種抑制方法效果基本一致,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析吻合。
4.2 系統(tǒng)瞬態(tài)特性
為對(duì)比兩種紋波抑制方法系統(tǒng)瞬態(tài)特性,進(jìn)行突加、突卸70%阻性負(fù)載實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖9所示。

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平均電流控制的系統(tǒng)帶寬為4 Hz,引入的系統(tǒng)帶寬為100 Hz??梢姡骄娏骺刂仆患迂?fù)載時(shí),輸出電壓跌落值達(dá)120 V,恢復(fù)時(shí)間220 ms,母線電壓跌落使逆變器輸出電壓出現(xiàn)削頂現(xiàn)象,經(jīng)若干周期后逆變器輸出恢復(fù)正常,突卸負(fù)載時(shí),母線電壓上沖幅值達(dá)90 V,恢復(fù)時(shí)間180 ms(考慮到突加負(fù)載時(shí)輸出電壓跌落大,突卸負(fù)載時(shí)輸出電壓過沖也較大,實(shí)驗(yàn)時(shí)僅突卸50%阻性負(fù)載);引入時(shí)突加、突卸負(fù)載時(shí),母線電壓上沖下陷幅值均為20 V左右,且動(dòng)態(tài)過程僅32 ms,動(dòng)態(tài)性能較好。
4.3 紋波抑制前后系統(tǒng)效率
輸入電流低頻紋波會(huì)增加DC/DC變換器的損耗,圖10為3種情況下的系統(tǒng)效率曲線。可見紋波抑制后系統(tǒng)效率提高了兩個(gè)百分點(diǎn)。

k.JPG



5 結(jié)論
兩級(jí)式單相逆變器輸入側(cè)存在低頻電流紋波,會(huì)對(duì)供電電源及自身性能造成影響;當(dāng)后級(jí)為雙Buck變換器時(shí),兩倍頻脈動(dòng)功率表現(xiàn)形式和傳輸機(jī)理不同于全橋逆變器,這里提出相應(yīng)紋波抑制方法;對(duì)比分析了不同紋波抑制方法的效果,指出陷波濾波器較平均電流控制在方面的優(yōu)勢(shì),表明抑制輸入電流紋波可提高系統(tǒng)效率。

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