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新型EPWM斩波器式交流稳压电源的原理分析

作者: 时间:2011-03-22 来源:网络 收藏

本文引用地址://www.cghlg.com/article/179359.htm

式中:bn=f(ωt)sinnωtd(ω t)

对于基波,n=1。由于被斩波的波形是正弦波,即f(ω t)=Umsinωt,所以

b1====DUm(6)

对于谐波,则

bn=

n=kN±1,k=1,2,3,……时,对上式求解得

bkN±1==-sinkDπ(7)

nkN±1时,bnkN±1=0。

所以正弦斩波电压的傅里叶级数表示式为

uab=DUmsinωtsinkDπsin(kN±1)ωt(8)

考虑到Tr的变比ξ:1,补偿电压uco表示式为

uco=DsinωtsinkDπsin(kN±1)ωt(9)

LFCF滤除高次谐波后得到补偿电压为

uco=Dsinω t=D(10)

由式(8)中的谐波幅值sinkDπ可以算出,当载波三角波频率fc=10kHz,N=200,D=0.1~0.9时,基波与各次谐波的幅值如表1所列。基波和各次谐波与调制比亦即占空比D的关系曲线如图4所示。可知正弦斩波电压的谐波频率与载波比N成正比,N越大谐波频率越高,所需的滤波器LFCF的参数值也越小。所以,根据表1及图4可以计算LFCF的值。

表1 基波与各次谐波的幅值(fc=10kHz,N=200)

谐波

分量

占空比D
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
b1/Um 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
b199/Um -0.0984 -0.1871 -0.2575 -0.3027 -0.3183 -0.3027 -0.2575 -0.1871 -0.0984
b201/Um -0.0984 -0.1871 -0.2575 -0.3027 -0.3183 -0.3027 -0.2575 -0.1871 -0.0984
b399/Um -0.0935 -0.1514 -0.1514 -0.0935 0 0.0935 0.1514 0.1514 0.0935
b401/Um -0.0935 -0.1514 -0.1514 -0.0935 0 0.0935 0.1514 0.1514 0.0935
b599/Um -0.0858 -0.1009 -0.0328 0.0624 0.1061 0.0624 -0.0328 -0.1009 -0.0858
b601/Um -0.0858 -0.1009 -0.0328 0.0624 0.1061 0.0624 -0.0328 -0.1009 -0.0858
b799/Um -0.0757 -0.0468 0.0468 0.0757 0 -0.0757 -0.0468 0.0468 0.0757
b801/Um -0.0757 -0.0468 0.0468 0.0757 0 -0.0757 -0.0468 0.0468 0.0757

图4 谐波分量与占空比D的关系曲线

3 对市电电压波动的补偿与Tr容量

当市电电压us波动时,将会引起负载电压uL的波动。为了保持uL稳定不变,必须用补偿电压uco对市电电压的波动进行补偿。当Us>Ur时须进行负补偿,使UsUco=UL=Ur;当UsUr时须进行正补偿,使UsUco=UL=Ur,所以

UL=Us±Uco=Ur(11)

正补偿时取正号,负补偿时取负号。

假定补偿变压器Tr的变比为ξ:1,桥式斩波器的输出电压基波为uab1=DUmsinωt

Uco=(12)

将式(12)代入式(11)得

UL=US±Uab1(13)

桥式斩波器的基波输出电压

Uab1=DUL(14)

将式(14)代入式(13)得

UL=US±UL(15)

UL(- +)UL=USUL(1- +)=US

UL=(16)

正补偿时取正号,负补偿时取负号。当占空比D=1时,最大正、负补偿电压由式(12)得

Uco,max=(因为此时Uab1=DUL=UL)。

当市电电压的波动范围为±15%时,最大补偿电压

Uco,max=0.15UL=(17)

由于补偿变压器Tr初次级匝比为

ξ==6.667(18)

而补偿变压器次级电流,即市电输入电流

电磁炉相关文章:电磁炉原理




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