直流电压前馈控制数字逆变电源设计与实现

直流电压前馈控制数字逆变电源设计与实现

1 引言

 逆变电源一般采用瞬时反馈控制技术来提高逆变电源的动态响应速度，减少输出电压的谐波含量，改善输出电压波形的质量。常见的逆变电源控制技术，有重复控制、谐波补偿控制、无差拍控制、电压瞬时值控制和带电流内环的电压瞬时值控制等类型。其中，带电流内环电压瞬时值环路的双环控制方法因实现简单，系统动态性能优越和对负载的适应性强等优点，而逐渐成为高性能逆变电源的发展方向之一。但传统控制方法是基于逆变电源直流侧输入电压为无脉动直流电压的假定，而实际逆变电源，存在因电网电压波动或负载突变而导致直流侧电压波动的现象。直流输入电压波动会引起逆变器开环增益波动，进而影响输出电压质量。在传统双环控制的基础上，增加输出电压有效值反馈环的三环控制策略，在一定程度上消除了直流输入电压波动导致的输出电压稳态误差，但有效值环对输出电压变化的响应速度较慢，控制过程复杂。

 此外，正弦脉宽调制逆变电源开关管工作在硬开关状态下，将产生大量的高次谐波，使变换器及负载的损耗加大，设备使用寿命降低，甚至可能引发并联或串联谐振，损坏电气设备以及干扰通信线路的正常工作。软开关技术是克服以上缺陷的有效方法之一。采用HPWM调制可实现ZVS软开关技术，在不增加硬件和改变变换器拓扑的前提下，可利用现有元器件和开关管的寄生参数，创造逆变桥开关管ZVS软开关条件，从而最大限度地实现ZVS。

 本文针对直流侧电压扰动时双环控制逆变电源的输出电压波形发生畸变、幅值发生变化的现象，提出了通过输入电压前馈控制环来修正基准正弦信号