PWM整流器简介

PWM整流器简介硬件部2011-11-23PWM整流器分类PWM整流器电压型电流型单相三相半桥全桥半桥全桥PWM整流器拓扑结构单相半桥单相全桥PWM整流器拓扑结构三相半桥PWM整流器拓扑结构三相全桥PWM整流器工作原理•交流侧矢量关系LIVVVELLE：输入电压矢量VL：电感电压矢量V：整流器交流侧电压矢量I：输入电流矢量PWM整流器工作原理•四象限运行(a)：正电阻特性运行(b)：纯电感特性运行(c)：纯电容特性运行(d)：负电阻特性运行(a)(b)(c)(d)PWM整流器工作原理•四象限运行通过控制整流器交流侧电压，就可以控制输入电流，实现四象限运行。三相半桥整流器PWM分析•开关模式三相半桥PWM整流器有三个桥臂，为了进行PWM控制，需对三个桥臂施加幅值、频率相等，相位互差120°的三相对称正弦波调制信号。每相桥臂有2种开关模式，即上桥臂导通或下桥臂导通，因此三相共有8种开关模式。三相半桥整流器PWM分析•开关函数三相半桥整流器PWM分析•不同开关模式的电流回路(ia0,ib0,ic0)模式1(100)模式2(010)三相半桥整流器PWM分析•不同开关模式的电流回路(ia0,ib0,ic0)模式3(110)模式4(001)三相半桥整流器PWM分析•不同开关模式的电流回路(ia0,ib0,ic0)模式5(101)模式6(011)三相半桥整流器PWM分析•不同开关模式的电流回路(ia0,ib0,ic0)模式7(111)模式8(000)三相半桥整流器PWM分析•交流侧电压电压方程：)()()()()()()()()(000000tvtvtvtvtvtvtvtvtvNcNcNbNbNaNa三相半桥整流器PWM分析0)()()(000tvtvtvcba3)()()()(0tvtvtvtvcNbNaNNdcjjNvstv)(j=a,b,cdccbaavssstv32)(0三相PWM整流的交流侧相电压在调制过程中取值±1/3vdc，±2/3vdc，0三相半桥整流器PWM分析•交流侧电压波形三相半桥整流器PWM分析•电感两端电压)()()(0tvtetvjjLjj=a,b,c三相半桥整流器PWM分析•输入电流输入电流为电感电压的积分dttvteLdttvLtijjLjj])()([1)(1)(0j=a,b,c三相半桥整流器PWM分析•直流侧电流以单位功率因数，整流状态为例，由交、直流侧功率平衡关系得dcdccbajjNjvtitvti)()()(,,j=a,b,cdcjjNvstv)(ccbbaadcstististiti)()()()(三相半桥整流器PWM分析•直流侧电流波形三相半桥整流器PWM分析•直流侧电压由于直流侧电压idc(t)为PWM波形，因而直流侧电压必然脉动，直流侧电容一方面旁路了idc(t)的谐波分量，另一方面抑制了直流电压的波动。直流回路的方程为LdcdcdcRtvdttdvCti)()()(三相半桥整流器PWM分析•直流侧电压波形直流侧电流到直流侧电压的传递函数为一阶惯性环节，惯性时间常数RLC取值越大，直流侧电压脉动越小，波形如下)(1)(sICRRsVdcLLdc三相半桥整流器电路设计•IGBT参数设计与三相逆变器一致•LCL和母线电容参数设计