本研究聚焦于单相脉宽调制(PWM)整流器的直接电流控制技术,探讨了其在改善系统性能、效率及稳定性方面的应用与优化。
本段落综述了单相PWM整流器直接电流控制的各种策略,并分析每种方法的工作原理及其优缺点,最后总结并展望了该技术的发展趋势。
随着电力电子设备的广泛应用,非线性负载大量进入电网,导致电压和电流遭受严重的谐波污染。作为解决方案之一,PWM整流器能够提高系统的功率因数、减少对电网的谐波干扰,并因此受到广泛关注。
单相电压型PWM整流器主要由交流回路、功率开关桥路及直流回路构成。其控制思路是在维持直流侧电压稳定的同时,使交流侧电流尽可能与输入电压同相位,从而确保高功率因数。
直接电流控制技术根据不同的实现方式可以分为滞环电流控制、峰值电流控制、预测电流控制、平均电流控制和状态反馈等几种方法。
1. 峰值电流控制:该策略通过实时比较实际的输出电流量与设定指令信号来调节,当两者达到上限时立即反转衰减。优点包括快速响应输入电压或负载变化,易于设计,并且具有固有的逐脉冲限流功能;缺点则在于大占空比情况下可能不稳定、误差校正困难以及对噪声敏感等。
2. 滞环电流控制:作为峰值电流控制的一种改进形式,它加入了下限值以限制电感电流的衰减过程。优点是结构简单且具备良好的鲁棒性和动态响应能力;然而开关频率不可预知导致滤波器设计复杂,并需要对整个周期内的电感电流进行检测和调控。
3. 平均电流控制:通过将实际输入电流信号与锯齿波叠加,当两者之和超过设定基准值时触发开关动作。优点在于能够精确跟踪指令信号并具备良好的抗噪性能;但缺点是存在增益限制以及双闭环放大器参数配合上的设计挑战。
以上就是对单相PWM整流器直接电流控制策略的一些基本分析与总结。