小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)正弦波逆變器設(shè)計(jì)
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電路中的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管VQ1、VQ2接在帶有中心抽頭的變壓器初級(jí)兩端，在電路工作中，兩個(gè)開(kāi)關(guān)管交替導(dǎo)通，在匝數(shù)均為N的繞組兩端分別形成相位相反的方波電壓，此電路可以看成完全對(duì)稱的兩個(gè)單端正激變換器組合而成。由于輸出電壓為高壓，所以采用了全橋整流電路，以降低每個(gè)整流管的反向承受電壓，VD1、VD2、VD3、VD4為整流二極管，L、C為輸出濾波電感和濾波電容。逆變器同一橋臂的上下兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件交替通斷，并處于互補(bǔ)工作方式，即功率管V1和V2互補(bǔ)、V3和V4互補(bǔ)，V1和V3在相位上相差180°電角度。逆變器功率開(kāi)關(guān)管采用了RCVD緩沖電路，緩沖電路對(duì)IGBT的安全工作起著重要作用，它可以有效地抑制開(kāi)通時(shí)浪涌電流和關(guān)斷時(shí)浪涌電壓。采用RCVD緩沖電路可以使緩沖電阻增大，避開(kāi)了開(kāi)通時(shí)IGBT功能受阻的問(wèn)題；也因其旁路了電阻上的充電電流，克服了過(guò)沖電壓。
1．2 控制電路設(shè)計(jì)
逆變電源控制電路采用了2片集成脈寬調(diào)制電路芯片SG3524，一片用來(lái)產(chǎn)生PWM波，控制推挽升壓電路；另一片與正弦函數(shù)發(fā)生芯片ICL8 038連接來(lái)產(chǎn)生SPWM波，控制全橋逆變電路。集成芯片比分立元器件控制電路具有更簡(jiǎn)單、更可靠的特點(diǎn)和易于調(diào)試的優(yōu)點(diǎn)。蓄電池中直流電壓經(jīng)過(guò)推挽電路進(jìn)行升壓，在直流環(huán)上得到一個(gè)符合要求的直流電壓330 V左右(50 Hz／220 V交流輸出時(shí))。為保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行，防止主電路對(duì)控制電路的干擾，采用主、控電路完全隔離的方法，即驅(qū)動(dòng)信號(hào)用光耦隔離，反饋信號(hào)用變壓器隔離。SPWM波形發(fā)生電路如圖3所示。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/179152.htm
要得到SPWM波，必須得到一個(gè)幅值在1～3．5 V，按正弦規(guī)律變化的饅頭波，將它加到SG3524內(nèi)部，并與鋸齒波比較，就可得到正弦脈寬調(diào)制波。正弦波電壓ua由函數(shù)發(fā)生器ICL8038產(chǎn)生。正弦波的頻率由R2、R3和C1來(lái)決定，f=0．15／(R2+R3)C1，為調(diào)試方便，將R2及R3都用可調(diào)電阻，R1用來(lái)調(diào)整正弦波失真度。在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得當(dāng)f=50 Hz時(shí)，R2+R3=9．7 kΩ，其中C1=0．22 μF。正弦波信號(hào)產(chǎn)生后一路經(jīng)過(guò)精密全波整流，得到饅頭波uc。另一路經(jīng)過(guò)比較器得到與正弦波同頻率，同相位的方波ub，uc與1 V基準(zhǔn)電壓經(jīng)過(guò)加法器后得到ud。ud輸入到SG3524的1號(hào)腳，2腳與9腳相連，這樣ud和鋸齒波將在SG3524內(nèi)部的比較器進(jìn)行比較產(chǎn)生SPWM波uc。將得到的兩路驅(qū)動(dòng)信號(hào)加到驅(qū)動(dòng)電路的光耦原邊，就可以實(shí)現(xiàn)正弦脈寬調(diào)制。
評(píng)論