摘要：研究分析了逆變器的兩種雙環(huán)瞬時反饋控制方式——電流型準(zhǔn)pwm控制方式和三態(tài)dpm電流滯環(huán)跟蹤控制方式，介紹其工作原理，分析比較其動態(tài)和靜態(tài)性能，并給出具體實(shí)現(xiàn)電路及系統(tǒng)仿真結(jié)果。 關(guān)鍵詞：pwm 逆變器 功率變換器 控制 電流型雙環(huán)控制技術(shù)在dc/dc變換器中廣泛應(yīng)用，較單電壓環(huán)控制可以獲得更優(yōu)良的動態(tài)和靜態(tài)性能[3]。其基本思路是以外環(huán)電壓調(diào)節(jié)器的輸出作為內(nèi)環(huán)電流給定，檢測電感(或開關(guān))電流與之比較，再由比較器的輸出控制功率開關(guān)，使電感和功率開關(guān)的峰值電流直接跟隨電壓調(diào)節(jié)器的輸出而變化。如此構(gòu)成的電流、電壓雙閉環(huán)變換器系統(tǒng)瞬態(tài)性能好、穩(wěn)態(tài)精度高，特別是具有內(nèi)在的對功率開關(guān)電流的限流能力。逆變器(dc/ac變換器)由于交流輸出，其控制較dc/dc變換器復(fù)雜得多，早期采用開關(guān)點(diǎn)預(yù)置的開環(huán)控制方式[1]，近年來瞬時反饋控制方式被廣泛研究，多種各具特色的實(shí)現(xiàn)方案被提出，其中三態(tài)dpm(離散脈沖調(diào)制)電流滯環(huán)跟蹤控制方式性能優(yōu)良，易于實(shí)現(xiàn)。本文將電流型pwm控制方式成功用于逆變器控制，介紹其工作原理，與電流滯環(huán)跟蹤控制方式比較動態(tài)和靜態(tài)性能，并給出仿真結(jié)果。 1 三態(tài)dpm電流滯環(huán)跟蹤控制方式 電流滯環(huán)跟蹤控制方式有多種實(shí)現(xiàn)形式[1，2，4，5]，其中三態(tài)dpm電流滯環(huán)跟蹤控制性能較好且易于實(shí)現(xiàn)[1]。參照圖1，它的基本工作原理是：檢測濾波電感電流il，產(chǎn)生電流反饋信號if。if與給定電流ig相比較，根據(jù)兩個電流瞬時值之差來決定單相逆變橋的4個開關(guān)在下一個開關(guān)周期中的導(dǎo)通情況：ig－if>h時（h見圖1，為電流滯環(huán)寬度，可按參考文獻(xiàn)[1]p64式5-2選�。﹕1、s4導(dǎo)通，uab=＋e，＋1狀態(tài)；ig－if<－h(huán)時s2、s3導(dǎo)通，uab=－e，－1狀態(tài)；|ig－if|仿真和實(shí)驗(yàn)表明，il正半周，逆變器基本上在＋1和0狀態(tài)間切換，而il負(fù)半周，逆變器基本上在－1和0狀態(tài)間切換，只有u0過零點(diǎn)附近才有少量的＋1和－1之間的狀態(tài)跳變，從而使輸出脈動減小。 2 電流型準(zhǔn)pwm控制方式 綜合常規(guī)pwm單、雙極性工作方式的優(yōu)缺點(diǎn)，并借鑒滯環(huán)控制技術(shù)，得到改進(jìn)的電流環(huán)控制電路如圖2。s3、s4基本上以低頻互補(bǔ)，s1、s2以高頻互補(bǔ)方式工作。其基本工作原理： (1)ig正半周，即ig>0時 比較器cmp1輸出高電平，s3一直關(guān)斷。 時鐘信號clk的上升沿將觸發(fā)器rs1置1，s1、s4導(dǎo)通，s2關(guān)斷，uab為＋e，il按式(1)上升 m1=dil/dt=(e－u0)/l (1) 當(dāng)il升至if>ig時rs1翻轉(zhuǎn)，s1關(guān)斷、s2導(dǎo)通，uab為0，il按式(2)變化 m2=dil/dt=－u0/l（2) 若u0>0，則il下降，至開關(guān)周期結(jié)束；而若u0<0，則il繼續(xù)上升，此時可能出現(xiàn)三種情況： ①if上升率小于ig，則if相對于ig下降至開關(guān)周期結(jié)束； ②if上升率略大于ig，開關(guān)周期結(jié)束時if大于ig而小于ig＋h，則下一個開關(guān)周期仍保持該狀態(tài)(uab為0）； ③若if升至ig＋h，則cmp3翻轉(zhuǎn)為1、將rs3清零，s4關(guān)斷，負(fù)載通過d2、d3續(xù)流，uab為－e，il按式(3)下降至開關(guān)周期結(jié)束。if的峰值不大于ig＋h m2=dil/dt=－(e＋u0)/l (3) (2)ig負(fù)半周，即ig<0時 比較器cmp1輸出低電平，s4一直關(guān)斷。 時鐘信號clk的上升沿將觸發(fā)器rs2清0，s2、s3導(dǎo)通，s1關(guān)斷，uab為－e，il按式(3)下降。 當(dāng)il降至if0，則il繼續(xù)下降，此時也可能出現(xiàn)三種情況： ①if下降率小于ig，則if相對于ig上升至開關(guān)周期結(jié)束； ②if下降率略大于ig，開關(guān)周期結(jié)束時if小于ig而大于ig－h(huán)，則下一個開關(guān)周期仍保持該狀態(tài)(uab為0)； ③若if降至ig－h(huán)，則cmp4翻轉(zhuǎn)為1，rs3清零，s3關(guān)斷，負(fù)載通過d1、d4續(xù)流，uab為＋e，il按式(1)上升至開關(guān)周期結(jié)束。|if|的峰值不大于|ig－h(huán)|，即|ig|＋h。 可見，這也是一種三態(tài)工作方式：il與u0同相時，逆變器工作在pwm方式，在1狀態(tài)和0狀態(tài)(或－1狀態(tài)和0狀態(tài))間轉(zhuǎn)換；二