关于高频谐振电力变换电路的分类
1.主电路分类从相数上分为单相和三相。
从谐振原理上分为并联谐振和串联谐振。
从谐振环节上分为交流谐振环节和直流谐振环节。综合谐振原理和谐振环节举出主要的四种三相请振变换电路如表12-1所示。
表12-1三相谐振变频供电
并联谐振有ZVS(Zero Voltage Switching)电压为零吋进行开关动作的特点。
串联谐振有ZCS(Zero Current Switching)电流为零时进行开关动作的特点。
交流谐振环节要求开关元件具有双向导通电流,双向承受电压的开关元件,这痒要求的理想元件尚待开发,目前只能用器件的组合来实现。
并联谐振型的输入、输出部分主电路中应用的晶体管和IGBT通常与PWM逆变器电胳是一样的。
串联谐振型多用晶闸管。可以大容量化,电路简单,又可以运行在四个象限。
2.调制方式分类调制方式分为眛冲密度调制PDM(Pulse Density Modulation)和脉冲宽度调制PWM(Pulse Width Modulation) 。 PDM调制方式如图12-1a所示
图12-1 PDM与PWM调制方式
a)PDM方式b)PWM方式
其谐振电压脉冲是由谐振直流环节产生,通过在某一期间含有脉冲电压密度变化。
调节输出电压高低,可以控制输出为正弦波。
PDM如应用干整流可控制输入电流为正弦波,PDM方式,其动作具有ZVS、VCS的特点,一旦发生谐振不能突然停止,所以只能按谐振脉冲整数倍进行控制,如果逆变器输出为正弦波,对谐振电压脉冲的正负方向进行控制有多种方案,如按预测方法或按参考值与输出电平进行瞬时控制等。
PWM方式如图12-1b所示,直流电源和逆变器之间谐振直流环节动作和逆变器开关元件动作同步,逆变器开关元件不动作期间,谐振直流环节也不动作,因此直流脉冲电压产生的次数也比PDM方式少,所以具有谐振电路损耗小的特点。控制上比P3DM方式略微复杂一些。
如图12-2所示PDM和PWM调制度一样为0.4输出频率一样为50Hz, PDM调制的开关频率为20kHz,PWM调制的开关频率为2kHz,在PDM调制方式的频谱中出现PWM方式所没有的低次谐波,用输出侧滤波来抑制高次谐波效果比PWM方式差.
图12-2 PDM和PWM方法的高次谐波成分(仿其)
a)PDM方式b)PWM方式