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有源电力滤波器拓扑结构及控制策略概述

时间:2017-05-01 16:44:34  来源:  浏览量:

在采用滞环比较器的瞬时值比较方式中,滞环的宽度通常是固定的,由此导致主电路中电力半导体器件的开关频率是变化的。尤其是当ic变化的范围较大时,一方面,在ic 值小的时候,固定的环宽可能使补偿电流的相对跟随误差过大;另一方面,在ic值大的时候,固定的环宽又可能使器件的开关频率过高,甚至可能超出器件允许的最高工作频率而导致器件损坏。另外,由于开关频率不固定,增加了高通滤波器及连接电抗器参数设计的难度。

针对采用滞环比较器的瞬时值比较方式在环宽固定时的这一缺点,一种解决的方法是将滞环比较器的宽度H 设计成可随ic 的大小而自动调节的;另一种方法是采用定时控制的瞬时值比较方式,该方式中,用一个由时钟定时控制的比较器代替滞环比较器。每个时钟周期对ic 变化量判断一次,使得PWM信号需要至少一个时钟周期才会变化一次,器件的开关频率最高不会超过时钟频率的一半。这样时钟信号的频率就限定了器件的最高工作频率,从而可以避免器件开关频率过高的情况发生。该方式的不足是,补偿电流的跟随误差不是固定的,从波形上看,就是毛刺忽大忽小。

2.2.1.2 三角波控制

图11为三角波比较器的控制框图,图12 为三角波比较示意图。其中图12给出了在并联型有源电力滤http://www.fpcban.com/大电流功率电感波器中经常采用的一种数字模拟混合控制器的模拟部分。其中参考电流信号由微处理器通过D/A转换变成模拟信号送到模拟控制部分。有源电力滤波器的补偿电流与参考电流进行比较,通过比例积分环节后成为调整信号,与三角波发生电路产生的作为载波信号的三角波进行比较,获得驱动有源滤波器逆变器的PWM驱动脉冲。图12中,当控制信号大于锯齿波,则PWM脉冲信号为高电平;相反,则为低电平。与瞬时值比较方式相比,该方式具有的特点:硬件较为复杂;跟随误差较大;输出电压中所含谐波较少,但是含有与三角载波相同频率的谐波;器件的开关频率固定,且等于三角载波的频率;电流响应比瞬时值比较方式的慢。

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