逆变器的两种电流型控制方式
两电平三相逆变器控制方法
两电平三相逆变器控制方法常见的两电平三相逆变器控制方法有PWM控制和ZCS控制。
PWM控制：PWM（脉宽调制）控制是一种以固定频率的电压脉冲来控制逆变器输出电压的方式。
其原理是通过调节电压脉冲的宽度（脉宽），从而控制变换器的输出电压的大小。
具体步骤如下：1.输入电压采样：通过电流传感器和电压传感器实时采集输入电压和电流的信号。
2.三相三臂逆变器控制：通过逆变器控制器，控制逆变器的三相输出电压。
控制电压的大小通过改变载波信号的占空比来实现。
3.载波信号生成：在PWM控制中，载波信号是与所需输出电压同频率的三相三角波信号。
4.比较器：生成用于比较的三角波和被调制三角波信号。
5.比较：通过比较器，比较被调制三角波信号与三角波信号的大小。
根据比较结果确定输出控制信号。
6.控制信号输出：根据与所需输出电压的比较结果，电压控制信号被送到逆变器控制器，控制输出电压。
ZCS控制：ZCS（Zero Crossing Switching）控制是一种以零过渡切换的方式来控制逆变器输出电压的方法。
其原理是通过检测输出电流的零交叉点，来实现输出电压的控制。
具体步骤如下：1.输入电流采样：通过电流传感器实时采集输入电流信号。
2.逆变器控制：通过逆变器控制器，控制逆变器的输出电压。
控制电压的大小通过改变开关管的通断时间来实现。
3.输出电流检测：通过检测输出电流的过渡点，确定电流交叉点的时间。
4.输出电压控制：根据输出电流的过渡点时间，来确定开关管的通断时间。
通过调整通断时间，来控制输出电压的大小。
5.控制信号输出：根据输出电流的过渡点时间，逆变器控制器产生控制信号，控制开关管的通断。
这是两种常见的两电平三相逆变器控制方法。
无论是PWM控制还是ZCS控制，都能够实现对逆变器输出电压的精确控制，以满足不同应用的需求。
具体选择哪一种控制方法，取决于具体应用的要求和性能考虑。
6单相有源逆变的工作原理
6单相有源逆变的工作原理单相有源逆变器是将直流电能转换为交流电能的装置。
其工作原理是通过对输入的直流电源进行两级开关变换，使电源转换为高频交流电源，再通过滤波器将高频交流电源滤波成纯正弦波交流电。
单相有源逆变器主要由输入滤波电路、变换电路和输出滤波电路三部分组成。
1.输入滤波电路：输入滤波电路将直流电源输入电压进行滤波，消除直流电源输入电压中的杂散频率以及高次谐波，以保证逆变器的工作稳定性。
2.变换电路：变换电路是实现直流电能向交流电能转换的关键部件。
该电路包括变换器和逆变器两个部分。
变流器：变流器将直流电源的电能转换为高频交流电能。
变换器主要由三个部分组成：整流器、升压变换器和无级变压器。
首先，整流器将直流电源电能进行整流，转换为脉动电压。
然后，升压变换器将整流器输出的脉动电压转换为高频脉宽调制（PWM）电压。
最后，无级变压器将变换器输出的高频PWM电压转换为交流电。
逆变器：逆变器将高频交流电能转换为纯正弦波的交流电。
逆变器主要由电压型逆变器和电流型逆变器两种方式实现。
电压型逆变器通过交流电源的电压控制和调制，将高频交流电转换为所需输出电压的纯正弦波交流电。
电流型逆变器通过交流电源的电流控制和调制，将高频交流电转换为所需输出电流的纯正弦波交流电。
逆变器的关键部分是功率开关器件，通过对开关器件的控制和调制，实现高频交流电的转换。
3.输出滤波电路：输出滤波电路主要目的是对逆变器输出纯正弦波交流电进行滤波，消除高频脉宽调制的谐波干扰，以保证输出电压的平稳性和纯正性。
单相有源逆变器的控制方式有两种：电压控制和电流控制。
电压控制方式是通过对逆变电路的电压进行控制和调制，实现对输出电压的调节和稳定。
一般采用闭环控制，通过反馈电压信号，与参考信号进行比较，通过调整开关器件的通断状态，实现对输出电压的控制和调节。
电流控制方式是通过对逆变电路的电流进行控制和调制，实现对输出电流的调节和稳定。
一般采用开环控制，根据负载需求和逆变器性能特点，设定逆变器输出电流的参考值，通过调整开关器件的通断状态，实现对输出电流的控制和调节。
电压型逆变器电流型逆变器的区别
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下述问题涉及电流型逆变器内部结构，以串联二极管式电流型逆变器为讨论对象。
对异步电动机的从逆变器元件的选择对电机参数的要求。
串联二极管式电流型逆变器的品闸管和隔离二极管可以确定耐压值。
可以看到，在电机漏感上减小的情况下，可以相应地降低功率半导体器件的耐压要求。
另外，二极管换流阶段的持续时间可确定。
为了减小换流时间以提高逆变器的运行频率，也要求降低电动机的总漏感上。
因而，电流型逆变器要求异步电动机有尽可能小的漏感上。
这一点正好与电压型逆变器对异步电动机的要求相反。
在功率半导体器件耐压已知的情况下，应合理地选择电动机，以减小换流电容器的电容量。
从电动机运行的安全可靠性对电动机材料的要求，电动机在电流型逆变器供电的运行过程中，由干每次换流在电压波形中产生尖峰。
这个尖峰在数值上等于I,差加千正线电势波形之上。
因此，电动机在运行过程中实际承受的最高电压，于电动机额定线电压的峰值。
为了电动机安全地运行，应适当加强其绝缘。
由于电流矩形波对电动机供电在电动机内造成谐波损耗，逆变器在高于50赫的情况下运行时，电动机的损坏也有所增加。
为了不致因电机效率过低和温升过高造电动机过热而损坏，应适当降低电动机铜铁材料的电负荷。
在运行频率较高的情况下，应注意降低电动机的机械损耗和铁耗。
起动转矩和避免机振对电动机结构的要求。
电动机低频起动时，起动转矩的平均值和转矩的波动率。
两种典型控制方法在逆变器控制器中的比较
两种典型控制方法在逆变器控制器中的比较0 引言逆变器可以采用的控制方法种类繁多，不同的控制方法都有其独特的优点及适用场合[1][2]。
从控制环路的角度看，可以分为开环控制、单环控制、双环控制以及多环控制。
开环控制无论在静态特性或动态特性方面都无法满足UPS逆变器的要求。
为了获得逆变器输出电压良好的静态和动态特性，可以采用输出电压单环瞬时值反馈控制。
这种控制方法能够实时地调节输出电压的波形，比较好地抑制元器件的非线性特性和直流母线电压波动带来的影响，在一定程度上改善了逆变器的静态和动态特性。
但是由于这种控制方法只有单电压环控制，当负载发生比较大的动态变化时（如负载的电流突然变大），逆变器的输出电压会有比较大的畸变，而且动态调节比较慢。
由于这种系统是二阶振荡环节，负载越轻，动态调整时间越长，且轻载时闭环系统的根轨迹靠近虚轴，系统稳定性差。
为了进一步提高逆变器的控制特性，可以采用双环和多环控制，由于多环控制比较复杂，目前实际应用中采用很少。
双环控制由于控制性能良好，控制方便而得到了较多的应用。
本文针对输出电压和滤波电容电流反馈以及输出电压和滤波电感电流反馈的两种典型双环控制方法进行了对比分析。
1 两种反馈环路的逆变器控制模型图1是全桥逆变器的主电路图，Vd是直流电压源，S1～S4是4个IGBT开关管，L和C 是滤波电感和滤波电容，用于滤除逆变系统中的高次谐波。
rL和rC是滤波电感和滤波电容的等效串联阻抗。
ZL是负载，负载可以是纯阻性也可以是非线性等。
图1所示的逆变器主电路图由于开关器件的存在是个非线性系统。
但是，当器件的开关频率远远大于逆变器输出电压的基波频率时，可以用状态空间平均和线性化技术来分析。
按照图1所示，可以得到下面的逆变器模型的动态方程：（1）（2）v0=（3）iL=iC＋iZ（4）式中：iC，iL，iZ分别是电感、电容、负载的电流。
图1 全桥逆变器的主电路上面的动态方程显示了逆变器中各个量的相互关系。
逆变器反馈原理
逆变器反馈原理
逆变器的反馈原理主要是通过实时监测和调节逆变器的输出电压，以确保其与期望电压保持一致。
具体来说，这个过程包括两种反馈方式：电流反馈和电压反馈。
1. 电流反馈：在三相逆变器中，输出电流是由一组功率开关器件（如MOSFET、IGBT等）控制的。
这些开关器件的开关状态决定了输出电流的
大小。
为了确保输出电流与期望电流一致，逆变器通过电流传感器实时监测输出电流，并将监测到的电流信号反馈给控制器。
控制器将接收到的电流信号与期望电流进行比较，并根据比较结果调整开关器件的开关状态，从而使输出电流与期望电流保持一致。
2. 电压反馈：在三相逆变器中，输出电压是由逆变器的输出端口提供的。
为了确保输出电压与期望电压一致，逆变器通过电压传感器实时监测输出电压，并将监测到的电压信号反馈给控制器。
控制器将接收到的电压信号与期望电压进行比较，并根据比较结果调整开关器件的开关状态，从而使输出电压与期望电压保持一致。
这两种反馈方式的组合作用使三相逆变器能够实现对输出电流和输出电压的精确控制。
当输出电流或电压偏离期望值时，控制器会根据反馈信号进行调
节，使输出电流和电压恢复到期望值。
这种回馈原理的作用是确保逆变器输出的交流电具有稳定的幅值和频率，以满足电力系统的要求。
以上信息仅供参考，如果您还有疑问，建议咨询专业人士。
光伏并网逆变器控制有哪几种方法
光伏并⽹逆变器控制有哪⼏种⽅法
光伏并⽹逆变器控制主要分直接电流控制、间接电流控制、功率控制，逆变器的主电路均需要有控制电路来实现，⼀般有⽅波和正弦波两种控制⽅式，⽅波输出的逆变电源电路简单，成本低，但效率低，谐波成份⼤。
正弦波输出是逆变器的发展趋势，随着微电⼦技术的发展，有PWM功能的微处理器也已问世，因此正弦波输出的逆变技术已经成熟。
1.⽅波输出的逆变器:⽅波输出的逆变器⽬前多采⽤脉宽调制集成电路，如SG3525，TL494等。
实践证明，采⽤SG3525集成电路，并采⽤功率场效应管作为开关功率元件，能实现性能价格⽐较⾼的逆变器，由于SG3525具有直接驱动功率场效应管的能⼒并具有内部基准源和运算放⼤器和⽋压保护功能，因此其外围电路很简单。
2.正弦波输出的逆变器:正弦波输出的逆变器控制集成电路，正弦波输出的逆变器，其控制电路可采⽤微处理器控制，如INTEL公司⽣产的80C196MC、摩托罗拉公司⽣产的MP16以及MI- CROCHIP公司⽣产的PIC16C73等，这些单⽚机均具有多路PWM发⽣器，并可设定上、下桥臂之间的死区时间，采⽤INTEL公司 80C196MC实现正弦波输出的电路，80C196MC完成正弦波信号的发⽣，并检测交流输出电压，实现稳压。
电路输出端⼀般采⽤LC电路滤除⾼频波，得到纯净的正正弦波。
电压型逆变器与电流型逆变电路的定义及特点
比较电压型逆变器和电流型逆变器的特点先两者都属于交-直-交变频器，由整流器和逆变器两部分组成。
由于负载一般都是感性的，它和电源之间必有无功功率传送，因此在中间的直流环节中，需要有缓冲无功功率的元件。
如果采用大电容器来缓冲无功功率，则构成电压源型变频器；如采用大电抗器来缓冲无功功率，则构成电流源型变频器。
电压型变频器和电流型变频器的区别仅在于中间直流环节滤波器的形式不同，但是这样一来，却造成两类变频器在性能上相当大的差异，主要表现列表比较如下：电压型变频器与电流型变频器的性能比较1、储能元件：电压型变频器——电容器；电流型——电抗器。
2、输出波形的特点：电压形电压波形为矩形波电流波形近似正弦波；电流型变频器则为电流波形为矩形波电压波形为近似正弦波3、回路构成上的特点，电压型有反馈二极管直流电源并联大容量电容（低阻抗电压源）；电流型无反馈二极管直流电源串联大电感（高阻抗电流源）电动机四象限运转容易。
4、特性上的特点，电压型为负载短路时产生过电流，开环电动机也可能稳定运转；电流型为负载短路时能抑制过电流，电动机运转不稳定需要反馈控制电流型逆变器采用自然换流的晶闸管作为功率开关，其直流侧电感比较昂贵，而且应用于双馈调速中，在过同步速时需要换流电路，在低转差频率的条件下性能也比较差；高压变频器的结构特征1.1电流型变频器变频器的直流环节采用了电感元件而得名，其优点是具有四象限运行能力，能很方便地实现电机的制动功能。
缺点是需要对逆变桥进行强迫换流，装置结构复杂，调整较为困难。
另外，由于电网侧采用可控硅移相整流，故输入电流谐波较大，容量大时对电网会有一定的影响。
1.2电压型变频器由于在变频器的直流环节采用了电容元件而得名，其特点是不能进行四象限运行，当负载电动机需要制动时，需要另行安装制动电路。
功率较大时，输出还需要增设正弦波滤波器。
1.3高低高变频器;采用升降压的办法，将低压或通用变频器应用在中、高压环境中而得名。
逆变器的两种电流型控制方式
逆变器的两种电流型控制方式摘要：研究分析了逆变器的两种双环瞬时反馈控制方式——电流型准PWM控制方式和三态DPM电流滞环跟踪控制方式，介绍其工作原理，分析比较其动态和静态性能，并给出具体实现电路及系统仿真结果。
电流型双环控制技术在DC/DC变换器中广泛应用，较单电压环控制可以获得更优良的动态和静态性能[3]。
其基本思路是以外环电压调节器的输出作为内环电流给定，检测电感(或开关)电流与之比较，再由比较器的输出控制功率开关，使电感和功率开关的峰值电流直接跟随电压调节器的输出而变化。
如此构成的电流、电压双闭环变换器系统瞬态性能好、稳态精度高，特别是具有内在的对功率开关电流的限流能力。
逆变器(DC/AC变换器)由于交流输出，其控制较DC/DC变换器复杂得多，早期采用开关点预置的开环控制方式[1]，近年来瞬时反馈控制方式被广泛研究，多种各具特色的实现方案被提出，其中三态DPM(离散脉冲调制)电流滞环跟踪控制方式性能优良，易于实现。
本文将电流型PWM控制方式成功用于逆变器控制，介绍其工作原理，与电流滞环跟踪控制方式比较动态和静态性能，并给出仿真结果。
1三态DPM电流滞环跟踪控制方式电流滞环跟踪控制方式有多种实现形式[1，2，4，5]，其中三态DPM电流滞环跟踪控制性能较好且易于实现[1]。
参照图1，它的基本工作原理是：检测滤波电感电流iL，产生电流反馈信号if。
if与给定电流ig相比较，根据两个电流瞬时值之差来决定单相逆变桥的4个开关在下一个开关周期中的导通情况：ig－if>h时（h见图1，为电流滞环宽度，可按参考文献[1]P64式5 2选取）S1、S4导通，UAB=＋E，＋1状态；ig－if－h时S2、S3导通，UAB="－"E，－1状态；|ig－if|h时S1、S3或S2、S4导通，UAB="0，"0状态。
两个D触发器使S1～S4的开关状态变化只能发生在周期性脉冲信号CLK(频率2f)的上升沿，也就是说开关点在时间轴上是离散的，且最高开关频率为f。
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逆变器的两种电流型控制方式
摘要：研究分析了逆变器的两种双环瞬时反馈控制方式——电流型准PWM控制方式和三态DPM电流滞环跟踪控制方式，介绍其工作原理，分析比较其动态和静态性能，并给出具体实现电路及系统仿真结果。
关键词：PWM逆变器功率变换器控制
On Two Types of Current Programmed Control Topologies for Inverters Abstract:This paper presents a comparative study on two types of current programmed instant control modes for inverters,
PWM and hysteresis type.Principle, static and dynamic performance are discussed. Realization circuits and
simulation results are presented.
Keywords:PWM, Inverter, Power converter, Control
中图法分类号：TN86文献标识码：A文章编号：0219 2713(2000)12－642－03
电流型双环控制技术在DC/DC变换器中广泛应用，较单电压环控制可以获得更优良的动态和静态性能[3]。
其基本思路是以外环电压调节器的输出作为内环电流给定，检测电感(或开关)电流与之比较，再由比较器的输出控制功率开关，使电感和功率开关的峰值电流直接跟随电压调节器的输出而变化。
如此构成的电流、电压双闭环变换器系统瞬态性能好、稳态精度高，特别是具有内在的对功率开关电流的限流能力。
逆变器(DC/AC变换器)由于交流输出，其控制较DC/DC变换器复杂得多，早期采用开关点预置的开环控制方式[1]，近年来瞬时反馈控制方式被广泛研究，多种各具特色的实现方案被提出，其中三态DPM(离散脉冲调制)电流滞环跟踪控制方式性能优良，易于实现。
本文将电流型PWM控制方式成功用于逆变器控制，介绍其工作原理，与电流滞环跟踪控制方式比较动态和静态性能，并给出仿真结果。
1三态DPM电流滞环跟踪控制方式
电流滞环跟踪控制方式有多种实现形式[1，2，4，5]，其中三态DPM电流滞环跟踪控制性能较好且易于实现[1]。
参照图1，它的基本工作原理是：检测滤波电感电流iL，产生电流反馈信号if。
if与给定电流ig相比较，根据两个电流瞬时值之差来决定单相逆变桥的4个开关在下一个开关周期中的导通情况：ig－if>h时（h见图1，为电流滞环宽度，可按参考文献[1]P64式5 2选取）S1、S4导通，UAB=＋E，＋1状态；ig－if－h时S2、S3导通，UAB="－"E，－1状态；|ig－if|h时S1、S3或S2、S4导通，UAB="0，"0状态。
两个D触发器使S1～S4的开关状态变化只能发生在周期性脉冲信号CLK(频率2f)的上升沿，也就是说开关点在时间轴上是离散的，且最高开关频率为f。
仿真和实验表明，iL正半周，逆变器基本上在＋1和0状态间切换，而iL负半周，逆变器基本上在－1和0状态间切换，只有U0过零点附近才有少量的＋1和－1之间的状态跳变，从而使输出脉动减小。
2电流型准PWM控制方式
图1三态DPM电流滞环跟踪控制方式
综合常规PWM单、双极性工作方式的优缺点，并借鉴滞环控制技术，得到改进的电流环控制电路如图2。
S3、S4基本上以低频互补，S1、S2以高频互补方式工作。
其基本工作原理：
(1)ig正半周，即ig>0时
比较器CMP1输出高电平，S3一直关断。
时钟信号CLK的上升沿将触发器RS1置1，S1、S4导通，S2关断，UAB为＋E，iL按式(1)上升
M1=diL/dt=(E－U0)/L(1)
当iL升至if>ig时RS1翻转，S1关断、S2导通，UAB为0，iL按式(2)变化
M2=diL/dt=－U0/L(2)
若U0>0，则iL下降，至开关周期结束；而若U00，则iL继续上升，此时可能出现三种情况：
①if上升率小于ig，则if相对于ig下降至开关周期结束；
②if上升率略大于ig，开关周期结束时if大于ig而小于ig＋h，则下一个开关周期仍保持该状态(UAB为0）；
③若if升至ig＋h，则CMP3翻转为1、将RS3清零，S4关断，负载通过D2、D3续流，UAB为－E，iL按式(3)下降至开关周期结束。
if的峰值不大于ig＋h M2=diL/dt=－(E＋U0)/L(3)
(2)ig负半周，即ig比较器CMP1输出低电平，S4一直关断。
时钟信号CLK的上升沿将触发器RS2清0，S2、S3导通，S1关断，UAB为－E，iL按式(3)下降。
当iL降至if时RS2翻转，S2关断、S1导通，UAB为0，iL按式(2)变化：若U0，则iL上升至开关周期结束；而若U0>0，则iL继续下降，此时也可能出现三种情况：
①if下降率小于ig，则if相对于ig上升至开关周期结束；
②if下降率略大于ig，开关周期结束时if小于ig而大于ig－h，则下一个开关周期仍保持该状态(UAB为0)；
③若if降至ig－h，则CMP4翻转为1，RS3清零，S3关断，负载通过D1、
D4续流，UAB为＋E，iL按式(1)上升至开关周期结束。
|if|的峰值不大于|ig－h|，即|ig|＋h。
静差定义为：
由于开关点的离散性，DPM电流跟踪控制方式在控制电路中引入了一个时间常数为
1/f的等效纯滞后环节，对闭环系统的稳定性和动态性能有不利影响。
图3为起动及负载变化时两种控制方式下的电感电流iL和输出电压U0仿真波形。
可见，PWM方式下的动态性能较好，特别是调制频率较低时，差别更明显。
但随着调制频率的提高，滞后时间常数减小，滞环方式的动态性能明显改善，接近于PWM方式。
改变PI电压调节器参数(减小放大倍数或增大积分时间常数)可以改善动态响应的稳定性、减小动态压降，但又将增大静态误差，即重载时的电压降落，延长调节时间。
换言之，在达到同样动态性能的前提下，电流型PWM控制方式允许较大的放大倍数或较小的积分时间常数，从而获得更好的静态性能。
5结语
三态DPM电流滞环跟踪控制方式实现简单，开关损耗较低、失真较小。
电流型准PWM控制方式可以获得较好的动态性能，特别是系统稳定性及较小的输出电压降落，电路实现比较复杂，它适于调制频率较低或逆变器输出滤波电感L、电容C较小的情况。
而调制频率较高时，三态DPM电流滞环跟踪不失为一种简单而性能优良的控制方式。