三相光伏并网逆变器定频控制算法的研究与实现

为了达到提高光伏并网逆变器动态性能的目的,以及实现单位功率因数输出的要求,从三相光伏并网逆变器的拓扑结构以及工作原理入手,建立了逆变器在两相旋转坐标系下的解耦模型。结合坐标变换和电流解耦控制策略构造了逆变器的双闭环控制结构,对控制器的取值给出了较为合理的参数,通过频率分析验证了双闭环结构的稳定性。采用SPWM调制方式对逆变器开关频率进行调节,通过仿真波形验证了固定开关频率控制算法的有效性。最后,利用TMS320LF2407搭建了实验验证平台,得到了在给定开关频率分别为2、5 kHz条件下的逆变侧电压电流波形,通过逆变器输出电流波形及PWM输出波形的分析,验证了固定开关频率控制策略的可行性。     

脉宽调制实验平台的研究与开发

介绍了各种脉宽调制(PWM)技术在微机上的实现方法,并从上位机、下位机以及上、下位机的通信协议三方面介绍了基于DSP的脉宽调制技术实验平台的建立。该实验平台可由上位机控制产生不同调制方式、调制频率、载波比、调制度的三相SPWM驱动波形,通过采样电路将负载上的电压、电流信号传回上位机,由上位机动态的显示负载上电压、电流信号波形。     

脉冲模拟调制的分析

脉冲调制是用采样信号的采样值去控制脉冲序列信号的参数。脉冲序列信号有4个参数：脉冲幅度、脉冲宽度、脉冲位置、脉冲频率。因此脉冲模拟调制有4种方式：脉冲幅度调制（PAM）、脉冲宽度调制（PWM）、脉冲频率调制（PFM）、脉冲位置调制（PPM）。这几种调制方式的信号产生和解调原理与实现方法有很多相似之处,本文就PPM信号的产生与解调方法进行分析。     

一种基于改进预测电流控制的Vienna整流器设计

为了将直流母线电压维持在所需的水平,并更好实现整流器的单位功率因数运行,基于预测控制设计实现了三相Vienna整流器的电流控制策略。提出一种改进预测电流控制算法,在每个开关周期的开始,计算整流器平均电压矢量,同时在开关周期结束时消除输入电流矢量分量的跟踪误差,输出矢量再以空间矢量调制SVPWM方法得到调制波,经过驱动电路实现对开关器件MOSFET的控制。基于改进预测电流控制设计了三相Vienna的仿真与实验平台,结果展现了其在动态和稳态下的良好性能。     

三相三线制Vienna整流器系统仿真与实验平台设计

整流器是产生电力系统谐波的主要原因之一,改变整流器的结构和控制策略,能够有效解决该问题。三相三线制Vienna整流器结构具有功率因数高、开关管电压应力低和输入电流谐波总畸变率低等特点,有较高的应用价值。针对三相三线制Vienna整流器,设计了各部分电路,在Matlab环境下进行了建模与仿真分析,并基于SiC MOSFET搭建了实验平台。实验系统包括主电路、DSP控制、驱动、采样和电源等模块。每个模块具有选择性、独立性和可移植性。该仿真实验平台便于学生深入研究、设计电力电子系统的各个组成部分,提高软、硬件分析设计能力。     

BLDC控制系统中PWM调制方式分析与比较

介绍了无刷直流电机控制系统中的5种PWM调制方式,并从开关损耗、调制方式的极性和对换向转矩脉动的影响这三个角度来分析和比较了这几种PWM调制方式的优劣.通过理论推导,证明当控制系统采用PWM-ON调制方式,六只开关管的开关损耗得到了均匀的分配,并且直流无刷电机在换向过程中的转矩脉动最小.最后通过实验验证了结论的正确性.     

基于不对称结构的级联五开关多电平逆变器

为了提高级联H桥和五开关级联多电平逆变器的电平数,并减少开关器件和直流电源的数量,提出了一种不对称的级联五开关逆变器拓扑结构。该逆变器由2个不对称六电平逆变器反向级联而成,输出电压可达15电平。在相同的输出电平数下,该逆变器拓扑结构比传统级联H桥多电平逆变器减少了1个直流电源和18个开关器件。给出了相应基于正负反向层叠的调制方法,通过将输出电压波形与目标波形进行比照,对PWM脉冲信号进行逻辑组合得到开关管的驱动信号。最后通过MATLAB2016/Simulink软件搭建仿真平台进行验证,结果证明了所提逆变器拓扑结构及其控制策略的正确性及可行性。     

混沌频率调制技术在移相全桥变换器抑制EMI的应用

由于混沌信号的连续频谱的特性,可将其用于开关电源消除开关信号谐波的尖峰,从而抑制EMI。本文提出一种将混沌调制技术应用于移相全桥变换器的方法,该方法利用蔡氏电路设计了混沌信号电路,通过产生的混沌信号驱动开关电源PWM芯片的振荡器,实现开关频率的调制,使原本离散的开关信号频谱拓展到一定的频率范围。仿真结果表明该方法在确保系统稳定的基础上,能实现EMI的抑制。     

基于DSP的开发型双馈电机控制实验平台

介绍了基于电力电子开放模块的100W双馈电机实验平台,并设计了三相PWM逆变、整流实验以及绕线式异步电机交流励磁控制实验。实验平台以TMS320F2812为控制核心,采样电路、调理电路等具有硬件模块化、软件标准化、拓展性较好等特点。实验平台不仅可用于开设上述实验,还可用于开发自主创新实验。     

直流脉宽调制器在电动机调速中的应用

自从全控型电力电子器件问世以后,就出现了采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式,形成了脉宽调制变换器一直流电动机调速系统,简称直流脉宽调速系统或直流PWM调速系统。脉宽调制变换器的作用是：用脉冲宽度调制的方法把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压序列,从而可以改变平均输出电压的大小,以调节电机转速。