基于SPWPM模式高频链逆变器研究

电压应力低,功率开关管多,变压器绕组的利用率高,适于高压输出的场合。一般最常用的主电路拓扑有全桥全波式和全桥桥式两种,如图1-5和图1-6所示。K1K2KK4LoadS2bS1aS2aS3aS1bS3bS4aS4b3Ud图1-6 全桥桥式主电路拓扑1.3.2 现有控制策略概述对于电压源型高频链逆变器的控制策略,很多学者做过相关的研究。1988年,Ikuo Yamato对周波变换器的换流问题提出了源换流(mutation)和自换流(mutation)的概念[18]。但是,源换流在输出电压和电流极性不同情况时,不再适用。而采用自换流方法,要判断输出电压和电感电流极性,才能产生周波变换器开关管的驱动信号。因此,各开关管的驱动信号产生比较复杂,同时换流时的电压过冲问题也没有得到解决。而后1990年,Ikuo Yamato又提出了新颖的电压钳位电路来抑制周波变换器中开关器件的电压应力,增加了四个可控IGBT和两个快恢复二极管,比较复杂,同样控制系统需要检测电感电流的极性[11]。同时,Seiichi Muroyama等提出的控制策略中采用的载波为双边对称,但是要判断输出电压的过零点,没有实现真正意义上的电压瞬时值反馈[26]。之后,Takao Kawabata提出了一种高频变压器传递,恒频恒占空比(0.5)交流方波,而周波变换器采用载波比较交截的控制策略[27]。当电感电流在周波变换器中续流时,可实现前级高频逆变桥的ZCS开关,但考虑到高频变压器磁化电抗的存在,逆变器开关管不能实现真正意义上的ZCS开关。由于变压器感应电势无过零点,周波变换器换流时承受很大的电压应力,同样存在电压过冲问题。Mikihiko Matsui提出了采用相角控制的自然换流方法,摒弃了PWM控制策略,解决了高频变压器漏感的能量释放问题[28]。但该方法是以单边双锯齿波为载波,电压调节器与载波分别交截,然后分频得