《主電路拓撲結構》PPT課件.ppt

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1、主電路的拓撲結構與控制方式基本構成：四類基本電路AC/DC―――整流DC/DC―――斬波DC/AC―――逆變AC/AC―――周波變換，交流調(diào)壓或調(diào)功控制DC/DC：?基本直流變換電路：1）Buck（降壓）：Vo?DVd這里D?ton/Ts2）Boost（升壓）：Vo?Vd/(1?D)3）Buck－Boost:4）Cuk：VoD?Vd1?DVoD?Vd1?D5）全橋變換器―――四象限工作6）各種DC-DC變換器的比較功率傳輸Buck,Boost,Buck-Boost,Cúk變換器中功率的傳遞方向只能為單向傳輸全橋變換器功率輸出電壓和

2、電流均正可負，可以雙向傳輸功率器件的利用率對非隔離的DC-DC變換器,從提高器件的利用率來考慮應采用簡單的Buck或Boost電路，有利于降低成本和提高效率?帶隔離的變換器要求輸出與輸入隔離或輸出與輸入電壓之比遠小于或遠大于1要求有多個輸出：1）正激變換器（Buck電路演變而來）VoVd?DVoVdN1?N2D考慮變壓器磁通復位的實際電路：BBSBROH2）反激變換器（Buck－Boost電路演變而來）Vo?N2DVdN11?DVoD?Vd1?D3）半橋變換器4）全橋變換器VoVdN1?N2DVoVdN1?2N2D5）推挽變換器V

3、oVdN1?2N2DDC/AC：PWM單相（三相）逆變器，方波逆變器1）半橋逆變電路2）全橋逆變電路3）三相逆變電路控制方式：?SPWM：幅值調(diào)制比tricontrolamV??V?頻率調(diào)制比1fmf?fsm?1a時22aa基波：Vo1?k(ma)Vdma/22?0.354mak(ma)?ma/2?0.707ma3m?0.612m?方波控制：ak(m)?2/??0.4522/??0.96/??0.7797半橋逆變電路全橋逆變電路三相逆變電路半橋逆變電路全橋逆變電路三相逆變電路在輸入輸出需要隔離，或輸出電壓與輸入電壓相差很大時需要插

4、入變壓器：?單級逆變器?內(nèi)高頻環(huán)逆變器：采用內(nèi)高頻環(huán)節(jié)可以在內(nèi)高頻環(huán)節(jié)采用較高的工作頻率，從而減小變壓器和濾波電感、電容的體積AC/DC：1）單相或三相全橋2）帶PFC的高頻整流電路功率因數(shù)：11ss1s1sssSVIIVIcos?IPF?Pav??cos?s取決于：位移因數(shù)cos?1Is1s和諧波含量I?二極管整流電路：位移因數(shù)cos?1接近1，但輸入電流中諧波分量很大Is1I較小?晶閘管相控整流：除輸入電流諧波較大外，位移因數(shù)cos?1?cos?加入Boost電路后，電源us不管處于任何相位，只要開關導通，交流電源就有電流流過

5、在電感Ld上進行儲能，開關關斷后電源us和電感Ld中儲存的能量一起通過二極管向濾波電容充電和負載提供負載電流。只要控制好開關，可以使電源電流is為正弦且與電源電壓us同相位，基本達到單位功率因數(shù)的水平。3）PWM整流電路采用SPWM控制，使交流輸出端形成一個與us頻率相同的SPWM波uAB，其相位決定了is的相位，也決定了該電路的工作象限和應用情況。PWM整流電路其交、直流側電壓，網(wǎng)側電流和功率因數(shù)均可控，因此其應用范圍極為廣闊，該技術可用于高功率因數(shù)整流器、靜止無功補償器（SVC）、有源電力濾波器（APF）等領域。?·UL·UR

6、a)整流運行·UA·IsU·sb)逆變運行·Us·UR·UA·IsU·Lc)無功補償運行U·sU·R·UA·IsU·LAC/AC：功率控制器，電壓控制器，周波變換器間接AC/AC變流電路：AC－DC－AC結構主要應用：VVVF―――交流變頻調(diào)速器交流調(diào)速傳動系統(tǒng)：交流電動機結構簡單，可靠性高維護成本低；控制精度高，響應快速。采用變頻調(diào)速方式時，無論電機轉速高低，轉差功率的消耗基本不變，系統(tǒng)效率是各種交流調(diào)速方式中最高的，具有顯著的節(jié)能效果，是交流調(diào)速傳動應用最多的一種方式。CVCF―――UPS市電正常時，由市電供電，市電經(jīng)整流器整

7、流為直流，再逆變?yōu)?0Hz恒頻恒壓的交流電向負載供電。同時，整流器輸出給蓄電池充電，保證蓄電池的電量充足。此時負載可得到的高質(zhì)量的交流電壓，具有穩(wěn)壓、穩(wěn)頻性能，也稱為穩(wěn)壓穩(wěn)頻電源。市電異常乃至停電時，蓄電池的直流電經(jīng)逆變器變換為恒頻恒壓交流電繼續(xù)向負載供電，供電時間取決于蓄電池容量的大小。AC－DC－AC主電路拓撲結構：根據(jù)電路工作象限的要求進行選擇不具有電能反饋能力，如果負載為電動機會有電能反饋到中間電容，使電容電壓升高。電阻耗能電路，當電容電壓升到一定值，使Vo導通，將反饋能量消耗在Ro上整流和逆變均為PWM控制的電壓型間接交

8、流變流電路。能量可雙向流動。輸入輸出電流均為正弦波，輸入功率因數(shù)高，且可實現(xiàn)電動機四象限運行。系統(tǒng)控制方式：逆變電路的方波控制：自身無調(diào)壓功能，須借助于直流電壓調(diào)整或移相控制方式進行輸出電壓控制逆變與直流變換器的PWM控制：目前應用最多的控制方式，