基于频率跟踪型PWM控制的臭氧发生器电源的研究
来源： 作者： 发布时间：2015-02-26 08:05:59 浏览量：(d)负调制波 (e)ug中山电感厂s1 (f)ugs4
(g)ugs3 (h)ugs2 (i)逆变器输出电压
图3 新型PWM控制策略
3 控制策略硬件实现
通过上面的分析,可知该控制策略实现的关键是三角波信号的获取,这个三角波信号幅度恒定并与逆变器输出电流同相同频,实际上是完成将一个频率连续变化的正弦波转换为三角波的功能。其硬件结构示意图如图4所示。给定正弦波经频率/电压变换将频率信号转换为电平信号,通过对电容的充放电得到三角波。为了获得双极性三角波,该电路中由双电源工作的555电路完成反馈功能。这种变换电路产生的三角波具有频率跟踪、相位正确、幅度恒定的特点。
电感生产厂家图4 正弦波、三角波变换电路结构
4 实验结果
为了验证上述的分析,研制了一台工作频率为20kHz的实验装置。系统主电路的整流部分采用三相不控整流，逆变部分采用IGBT作为开关器件，结构如图2所示。不考虑相位补偿，由图4方法产生的三角波与正弦波有固定的相位差90°。而实际系统要求三角调制波的相位与系统的输出电流同相，解决这一问题有两种方案：一是对检测得到的输出电流进行积分或者微分处理，补偿相位差；另一种更直接的方案是采用贴片共模电感负载电路中电容的电压作为图4中的给定信号，该信号与输出电流相差90°，满足系统工作要求。本文的实验采用后一种方案，如图5所示，其中相位补偿时间为3μs。图5，6，7分别是三角波生成，开关管的驱动信号和逆变器输出电压电流波形。
图5 三角波生成
图6 差模电感开关管驱动信号
图7 逆变器输出电压电流波形
5 结语
新型PWM控制策略成功地满足了臭氧发生电源频率跟踪的要求。这种控制策略性能优越，逻辑明了，实现简单易行。在控制电路的实现中，三角调制波的产生是一个关键问题，本文给出了一种功能稳定、结构简单、价格便宜的实现方法。所有的分析都通过实验结果加以验证。
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