jiluo2018：
2.4整流器的環(huán)路控制 電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制是目前應(yīng)用最廣泛，最為實用的控制方式。電壓外環(huán)的輸出作為電流指令信號，電流內(nèi)環(huán)用數(shù)字PI控制輸入電流，使之快速地跟蹤電流指令。我們知道，PI控制交流信號會有一定的靜差，這一點PR控制會好很多，但是我們的整流器主要是用作整流，為后級提供能量和PFC功能，對電流的靜差沒有要求，所以這是一個很好的控制策略。本文就雙環(huán)PI控制和三相SPWM調(diào)制結(jié)合建立仿真模型。 電流內(nèi)環(huán)控制框圖可以簡單如下顯示 [圖片] 控制框圖中PI環(huán)節(jié)即為數(shù)字控制里要設(shè)計的補償環(huán)路。 電壓外環(huán)設(shè)計如下由交流小信號模型設(shè)計: [圖片] 其中η為效率，又有電壓外環(huán)控制框圖可以簡單如下顯示[圖片] 正負母線電壓平衡設(shè)計[圖片] 補償其調(diào)節(jié)所得值加入三相電流參考端作為給定電流一部分，然后與三相電流反饋值進行PI調(diào)節(jié)。 三．仿真模型和波形分析 仿真分析對實際設(shè)計起到重要的指導(dǎo)作用。用PSIM軟件對電力電子模型進行分析、研究，開發(fā)能提高分析速度、分析精度和分析廣度。比真實電路實驗可擴大研究范圍，獲取更多數(shù)據(jù)，也可測一些實驗中無法直接測量的數(shù)據(jù)。仿真進行充分可行性論證后再定購貴重、特殊元件，既節(jié)省資金又縮短開發(fā)過程，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，最后仿真系統(tǒng)代替實驗可大大減少元器件損壞引起的損失，下面就SPWM的VIENNA整流器系統(tǒng)進行PSIM仿真研究。 3.1VIENNA整流器總體仿真模型 VIENNA整流系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)圖如下 [圖片] 仿真中設(shè)置三角載波頻率50kHz，采樣頻率50KHz，電路參數(shù)交流電感量0.33mH，正負母線電容量1.2mH。具體選型本文不做重點推導(dǎo)。 3.2靜態(tài)波形[圖片] 圖3-120%載3KW輸出電流波形和電感電流波形[圖片] 圖3-250%載7.5KW輸出電流波形和電感電流波形[圖片] 圖3-3100%載15KW輸出電流波形和電感電流波形[圖片] 圖3-4母線電壓800V和交流線電壓Vab[圖片] 圖3-5輸入電壓電流PF=99.8%和交流電感電壓VPL 3.3動態(tài)波形[圖片] 圖3-6軟啟動母線電壓給定Vref和實際電壓Vdc[圖片] 圖3-7上下母線Vp，Vn不平衡和造成的畸變電流ia在t=0.2s加入中點平衡控制，兩母線電壓都穩(wěn)定在400V，電網(wǎng)電流THD會變差。[圖片] 圖3-8在t=0.25s時由20%載突加至滿載電流波形和母線電壓波形，電壓有20V左右跌落[圖片] 圖3-9在t=0.25s時由滿載載突減至20%載電流波形和母線電壓波形，電壓有20V左右過沖[圖片] 圖3-10在t=0.25s時電網(wǎng)電壓由220V突降至150V輸入電流突然變大，母線電壓由5V左右跌落[圖片] 圖3-11在t=0.25s時電網(wǎng)電壓由220V突升至260V輸入電流突然變小，母線電壓由2V左右突升 本節(jié)用PSIM搭建了系統(tǒng)的總體仿真模型，從理論上驗證了VIENNA整流電路不但有功率因數(shù)校正功能，而且有很好的靜態(tài)性能和動態(tài)性能，具有一定的實用價值。 3.4總結(jié)未來新能源充電技術(shù)將朝著大功率、高功率因數(shù)、高效率、低諧波、體積小方向發(fā)展。本文通過對Vienna整流器的分析和仿真，全面解釋其工作原理和優(yōu)勢，限于本人水平有限，就寫到這里，后續(xù)再做相關(guān)技術(shù)探討，此文拋磚引玉，還望各位專家不吝指正，若覺得本文有可鑒之處，關(guān)注我的公眾號Exdry艾昌德瑞電子科技，歡迎下載本文和相關(guān)仿真模型！[圖片]