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逆变器电压电流双环 什么是逆变器双闭环电压控制

发布时间:2024-02-23 09:20:29 人气:

什么是逆变器双闭环电压控制

电压和电流的双闭环控制是逆变器双闭环电压控制。根据百度问一问查询相关信息得知,是一种控制方式,但并不是所有逆变器控制器都采用这种方式。这种控制方式的特点是,通过电流控制回路和电压控制回路,对逆变器输出的电压和电流进行双重控制,以达到良好的输出波形和稳定性。逆变器的控制方式主要分为两种:直接控制和间接控制。直接控制是指控制电流或电压的大小。

请问这里逆变器电压电流双环控制模型和框图里的电流ig是经过dq变换后的吗?实在有点看不懂这个图

在国外因汽车的普及率较高外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。通过点烟器输出的车载逆变是20W 、 40W、 80W、 120W到150W 功率规格。再大一些功率逆变电源要通过连接线接到电瓶上。把家用电器连接到电源转换器的输出端就能在汽车内使用各种电器。可使用的电器有:手机、笔记本电脑、数码摄像机、照像机、照明灯、电动剃须刀、CD机、游戏机、掌上电脑、电动工具、车载冰箱及各种旅游、野营、医疗急救电器等。
中文名
逆变器
外文名
inverter
别称
变流器、反流器
分类
半桥逆变器、全桥逆变器 等
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正弦波逆变器车载逆变器的设计与实现
简介
工作原理
逆变器是一种DC to AC的变压器,它其实与转化器是一种电压逆变的过程。转换器是将电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出,而逆变器是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电;两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制(PWM)技术。其核心部分都是一个PWM集成控制器,Adapter用的是UC3842,逆变器则采用TL5001芯片。TL5001的工作电压范围3.6~40V,其内部设一个误差放大器,一个调节器、振荡器、有死区控制的PWM发生器、低压保护回路及短路保护回路等。
逆变器(图1)
输入接口部分:输入部分有3个信号,12V直流输入VIN、工作使能电压ENB及Panel电流控制信号DIM。VIN由Adapter提供,ENB电压由主板上的MCU提供,其值为0或3V,当ENB=0时,逆变器不工作,而ENB=3V时,逆变器处于正常工作状态;而DIM电压由主板提供,其变化范围在0~5V之间,将不同的DIM值反馈给PWM控制器反馈端,逆变器向负载提供的电流也将不同,DIM值越小,逆变器输出的电流就越大。

单相逆变器多环反馈控制

摘要:应用了一个多环反馈控制策略来调节不间断电源逆变器的输出。分析了这种控制策略的时域与频域特性。最后给出了仿真和实验波形,结果证明了这种控制方法对线性负载和整流桥负载都有很好的控制效果。
关键词:逆变器;多环反馈;数字控制0 引言
过去对逆变器的研究侧重于采用新型高频开关功率器件,从而减小滤波器尺寸,优化输出滤波器设计以实现低输出阻抗等,这些措施能在一定程度上抑制输出波形失真并改善负载适应性,但是还不够理想。为了进一步提高逆变器的动态和静态特性,必须采用新的控制方法。采用重复控制技术,可以较好地抑636f70793231313335323631343130323136353331333236363030制周期性干扰,但是,重复控制延时一个工频周期的控制特点,使得单独采用重复控制的逆变器动态特性极差,基本上无法满足逆变器的指标要求。如果将双环控制和重复控制相结合形成复合控制方法,就可以达到较好的效果。但是,这种控制方法要占用较多的运算时间,提高了成本,使系统变得复杂。具有非线性补偿的滑模控制在逆变器的闭环控制中也得到了应用,尽管滑摸控制有着快速的动态响应,对系统参数和负载变化不敏感,但是建立一个令人满意的滑模面是很困难的。 电容电流采样的双环控制可以极大地提高系统的动态反应速度,如果把顺馈控制和逆馈控制相结合,组成复合控制系统,那么可以达到比较理想的控制效果。本文所采用的就是这种带有顺馈补偿的输出电压和滤波电容电流反馈的复合控制方案。l 逆变器的控制模型
图1是全桥逆变器的主电路图,Vd是直流电压源,S1~S4是4个IGBT开关管,L和C是滤波电感和滤波电容,用于滤除逆变系统中的高次谐波。RL和RC是滤波电感和滤波电容的等效串联阻抗。z是负载,负载可以是纯阻性也可以是非线性等。图1所示的逆变器主电路由于开关器件的存在是个非线性系统。但是,当器件的开关频率远远大于逆变器输出电压的基波频率时,可以用状态空间平均和线性化技术来分析。按照图1所示,可以得到下面的逆变器模型的动态方程:式中:iC,iL,iZ,分别是通过电感,电容,负载的电流。
式中:ic,iL,iz上面的动态方程显示了逆变器中各个量的相互关系。在上面建立方程的过程中,逆变器可以看作一个具有恒定增益的放大器。以上述的动态方程为基础,可以设计一个如图2所示的复合控制器。图2中各参数的定义如表1所列。2 控制器模型的特性分析
在图2控制框图中,电压环作为逆馈瞬时控制外环,电流环作为逆馈瞬时控制内环。逆变器输出电压经过比例环节与参考电压比较,误差经过PI调节后作为电流控制内环的一部分基准,另一部分基准来自于参考电压的顺馈,这个复合基准与来自比例环节的电容电流比较后,再经过比例调节和放大环节就得到了逆变器开关管的输出电压。为了能够更清楚地分析上面的控制原理,现在采用下面的工程化分析方法,即 1)由于电压和电流逆馈环节的滤波常数很小,将其忽略;
2)滤波电感和滤波电容的等效串联阻抗对电路性能的影响较小,也将其忽略;
3)以线性电阻为负载对象分析。
取PI调节函数为可以对Uref实现误差为零的复现(证明略)。利用上面的分析,可以把图2化简为图3。这样,得到逆变器的开环传递函数为:其极点和零点为通常则式(5)可以化简为根据上面的函数表达式,作出的闭环根轨迹如图4所示。图4中虚线部分是电压瞬时值反馈控制的根轨迹,实线是本文所采用的复合控制的根轨迹图。图4(a)和图4(b)分别是轻载和满载的轨迹图。从图4中可以看出,本文所采用的控制方案由于在开环传递函数中引入的附加零点,使闭环系统的根轨迹远离虚轴,大大增加了系统的稳定性。而且!萼笋的值比较大,因此可以减少系统的调节时间,又不会造成系统较大的超调。3 仿真与实验
图5~图8是用逆变器验证上面的控制方案的仿真结果。图中的切换都是选在正弦波的波峰处,这种情况代表了切换的最大电压崎变。图中所示波形的动态调整时间小于0.5ms,稳态整流桥负载THD为1%。图9和图10是系统的开环和闭系统的相位裕度大于60℃,为数字控制的滞后,死区效应,滤波器的滞后特性等留有足够的稳定裕量。而且调节时间很快,通带内增益稳定,且相移很小。4 结语
分析了一个用于逆变器的复合控制技术,控制原理分析以及仿真和实验结果表明,这种控制方法稳定性好,稳态和动态性能优良,是一个值得推广应用的逆变器控制技术。

光伏逆变器 电流内环控制的作用

光伏逆变并网技术中,并网逆变器的输出电压是与电网电压同频、同相、同幅值的,也就是说,只要电网电压不发生变化,逆变器的输出电压也是稳定的。
并网时,逆变器将光板能量以功率的形式并入电网,我们知道,功率是电压和电流运算的结果,由前述可知,电压时不变的,那么在功率变化时,其变化的量就是电流了,显然,不同功率下的电流时不同的,电流内环控制的作用就在于此了。

电压电流双环控制的逆变器PI参数设计方法

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内容来自用户:薄荷hua

第五届电能质量及柔性输电技术研讨会
电压电流双环控制的逆变器PI参数设计方法
林永朋,陶顺,肖湘宁
(华北电力大学电气与电子工程学院,北京市昌平区102206)
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环PI参数的大小与直流侧电压和交流侧电流之
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间的影响机理和关系,根据直流电压上升阶段和
稳定阶段的指标约束给出PI参数的取值范围。文献一1基于PI调节器和电容电流反馈有源阻尼的LCL型单相逆变器提出一种根据系统稳态误差、相位裕度和幅值裕度等要求

电压电流双环控制原理

新人必看的双环电流型PWM控制器原理简析
回答于2016-11-07
PWM控制器对于很多工程师来说,都是在电子电路系统设计过程中不可缺少的重要配件,其中,双环电流型PWM控制器在开关电源以及LED电源设计领域的应用更是非常广泛。本文将会就这一双环电流型PWM控制器的工作原理和运行特点进行简析,希望能够对新人工程师的日常工作提供一定帮助。 双环电流型PWM控制器工作原理 所谓的双环电流型PWM控制器,其实也是PWM控制器的一种,但这种类型的脉宽调制控制器是在普通电压反馈PWM控制环内部增加了一个电流反馈的控制环节,因此这一元件除了包含电压型PWM控制器的功能外,还能够检测开关电流或电感电流,实现电压电流的双环控制。一个基础的双环电流型PWM控制器电路原理图如下图图1所示。

图1 双环电流型PWM控制器原理图 从图1所提供的双环电流型PWM控制器原理图中可以明显看出,这一电流型控制器有两个控制闭合环路:一个是输出电压反馈误差放大器A,用于与基准电压比较后产生误差电压。另一个是变压器初级(电感)中电流在Rs上产生的电压与误差电压进行比较,产生调制脉冲的脉宽,使得误差信号对峰值电感电流起着实际控制作用。 结合图1所给出的双环电流型控制器的原理图,我们可以将这一PWM控制器的工作过程总结为:假设输入电压下降,整流后的直流电压下降,经电感延迟使输出电压下降,经误差放大器延迟,Vea上升,占空比变化,从而维持输出电压不变。在电流环中电感的峰值电流也随输入电压下降,电感电流的斜率diPdt下降,导致斜坡电压推迟到达Vea,使PWM占空比加大,起到调整输出电压的作用。由于这一电流型控制器在运行时能够同时对电压和电流控制作用,所以控制效果较好在实际中得到广泛应用。 双环电流型PWM控制器的特点 在实际的工作应用中,双环电流型PWM控制器的特点主要有以下几个方面。首先,由于输入电压Vi的变化能够立即反映为电感电流的变化,不经过误差放大器就能在比较器中改变输出脉冲宽度(电流控制环),因而使用这一控制器设计的系统其电压调整率非常好,可达到0.01%PV,能够与线性移压器相比。同时,双环控制系统内在的快速响应和高稳定性,反馈回路的增益较高,不会造成稳定性与增益的矛盾,使输出电压有很高的精度。 双环电流型PWM控制器还有一个很明显的优点,那就是由于其Rs上感应出峰值电感电流,只要Rs上电平达到1V,PWM控制器就能够立即关闭,形成逐个脉冲限流电路,使得在任何输入电压和负载瞬态变化时,功率开关管的峰值电流被控制在一定范围内,在过载和短路时对主开关管起到有效保护。 在应用过程中,这一双环电流型的PWM控制器还有一个显著特点,那就是被应用在电路系统中时能够极大地改善负载调整率。其误差放大器用于控制,由于负载变化造成的输出电压变化,使得当负载减小时电压升高的幅度大大减小,明显改善了负载调整率。因为电流型控制器的系统内环是一个良好的受控电流放大器,所以把电流取样信号转变成的电压信号和一个公共电压误差放大器的输出信号相比较,就可以实现并联均流,因而系统并联较易实现。

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