三相Boost型交流变换器最小相检测方法优化.docVIP

三相Boost型交流变换器最小相判断方法的优化 Optimized Methods of Minimum Phase Judgment of Three-phase Boost Type AC/AC Converter 吴吉峰1，张友军1、2，陈柳燕1 1.苏州大学 机电工程学院,（江苏 苏州 215021） 2.南京航空航天大学 航空电源航空科技重点实验室，（江苏 南京 210016） Email:zhangyoujun@suda.edu.cn Wu Jifeng1, Zhang Youjun1、21. College of Mechanical Electrical Engineering, Soochow University, （Suzhou 215021, China）， 2. Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 210016 China）Abstract: The control strategy of three-phase Boost type AC/AC converter was analyzed in the paper. The key to realize the converter control is the minimum phase judgment of the three-phase output voltage. In the paper, methods to judge the minimum phase of the three-phase output voltage were compared and optimized. The simulation and experimental results verified the optimized method 3 has a better control precision than method 1 and method 2. Key words: AC/AC converter，Boost type，Control strategy，Minimum phase judgment 1 引言 脉宽调制AC/AC交流变换器可以克服晶闸管相控型AC/AC调压器的固有缺点，具有电路拓扑简单、网侧电流谐波含量小、网侧功率因素高、动态性能好、变换效率高、可靠性高等优点 [1-5] 。 本文在文献[5]的基础上利用三种方法对三相Boost型AC/AC交流变换器的最小相进行判断，并对其采用了平均值反馈控制技术进行了仿真和实验研究。结果表明利用优化后的第三种方法控制受电阻误差影响更小，具有更好的控制效果。 2 三相Boost型脉宽调制变换器电路拓扑与工作原理 三相Boost型脉宽调制变换器的电路拓扑[3]如图1所示，其中S1和S4，S2和S5，S3和S6为三对功率开关管，二者高频互补开通，D为占空比，TS 图1三相 Boost型脉宽调制变换器电路拓扑 为开关周期，假设它们开通时间分别为D(TS、(1-D)(TS，其中A相的输入电压ua为理想正弦波，则： (1) (2) (3) (4) (5) (6) 其中相输入电压的幅值为Um ，输入电压的频率为f，即输入电压的角频率为(=2(f， uoa、uob、uoc分别为A相、B相、C相电压经过三相Boost变换器进行升压之后得到的输出相电压值。 三相Boost型AC/AC交流变换器在一个高频开关工作周期内存在三种不同的工作模式[3]，它们分别是：（一）、功率传输模式；（二）、续流模式；（三）、死区模式。功率开关S1和S4、S2和S5、S3和S6的开关方式由三相输出电压uoa、uob、uoc的电压最小相来确定，与电压输出最小的那相连接的两个功率开关管一直保持导通，而其他功率开关管则高频互补PWM调制。假设当C相电源电压最小时，下图为A相电流大于零,B、C两相电流小于零时一个高频开关周期内的三种工作模式： 图2功率传输模式（S1、S2、S3、S6导通，S4、S5截止） 图3死区模式（S3、S6导通，S1、S2、S4、S5截止） 图4续流模式（S3、S4、S5、S6导通，S1、S2截止） 3 三种电压最小相判断控制策略 方法一如图5所示，采用各相输出电压经过电阻分压来采样输出电压，然后每两相相输出采样电压经过LM311比较器得到各自的比较信号，再经过t=RC的共同导通时