双Buck交流斩波调压器的研究

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随着电网谐波污染问题日益突出和人们对高性能电力变换技术的需要,电源装置的小型化和轻型化成为了社会十分迫切的需求。目前解决这些问题的主要方法有高频化、元器件和拓扑结构的小型化。因此交流斩波调压技术也成了研究热点之一。斩控调压控制技术作为一种新型交流调压技术,解决了相控调压技术的含有大量谐波,且不易滤除,功率因数较低等缺点,是一种很有发展前景的调压技术。  AC/AC直接变换拓扑必须遵循严格的换流时序,控制方式比较复杂,开关器件换流时存在较大电压尖峰。为了解决这一问题,对双Buck交流斩波器的拓扑结构进行了研究,并对其工作原理和控制策略进行了分析。本文设计了系统硬件电路及控制程序,对硬件电路各项参数做了详细的计算,系统控制部分由32位 ARM处理器STM32完成。采用Matlab/Simulink搭建了系统的主电路和控制电路的仿真模型,并对系统的主要功能进行了仿真测试,搭建了实验样机,进行了相应的实验验证。  为了抑制输出电压的低次谐波,本文应用了一种新型PWM谐波抑制技术,在传统的恒定占空比控制的基础上,引入加入补偿的调制函数计算出实时占空比,从而实现抑制低次电压谐波的目的,给出了理论推导并在 Matlab/Simulink环境下搭建了仿真模型,仿真结果表明采用PWM谐波抑制技术,对电网输入谐波电压有较好的改善。
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