混合式双级矩阵变换器闭环控制

2012年07月05日13:45:46 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

邓文浪，阳硕明，颜　宁
湘潭大学信息工程学院，湖南湘潭

摘　　　要：混合式双级矩阵变换器（混合式ＴＳＭＣ）是一种非常有发展潜力的矩阵变换器，在实际应用中，混合式双级矩阵变换器常会遇到输入电压不平衡和输出负载变化等扰动，其输出电压会在扰动下产生不平衡。为了提高混合式双级矩阵变换器在输入电压不平衡及负载扰动情况下的输出电压的稳定，提出了基于由坐标系混合式双级矩阵变换器输出电的闭环控制方法，通过前馈闭环控制，Ｈ桥变换器控制和逆变级的闭环控制三个环节，能有效地抑制了输入电压不平衡和输出负载不平衡，保证了混合式效级矩阵变换器有效的、稳定的输出。仿真结果验证了所提方法的合理性和有效性。

关　键　词：混合式双级矩阵变换器；空间矢量调制；闭环控制；ＰＩ控制器

１　引　言
混合式双级矩阵变换器由于具有电压传输比高、抗负载扰动能力强等优点在国内外引起了的旅游广泛关注，成为电力电子领域的研究热点。２００５年ＣｈｒｉｓｔｉａｎＫｌｕｍｐｎｅｒ，ＴｈｉｗａｎｋａＷｉｊｅｋｏｏｎ和ＰａｔｒｉｃｋＷｈｅｅｌｅｒ提出了混合式ＴＳＭＣ的拓扑结构。虽然直流环节引入了带电容的Ｈ桥变换器，但电容很小，不会影响整个装置的体积。文献［１３］对混合式ＴＳＭＣ的调制策略进行了研究，可以将ＴＳＭＣ的电压传输比提高到０９０９，当输入电压不平衡时仍然可以保证０８６的电压传输比。文献［４］在此基础上对混合式ＴＳＭＣ的调制策略进一步进行研究，可将ＴＳＭＣ的电压传输比提高到０９５１４。目前，对于混合式ＴＳＭＣ控制策略的研究虽然取得了一定成果，但系统采用开环控制，仍存在难以抑制负载等扰动等不足。针对上述不足，本文提出了一种混合式ＴＳＭＣ的闭环控制策略，通过Ｈ桥变换器控制、逆变级的闭环控制，有效地提高了混合式ＴＳＭＣ在负载不平衡扰动下的输出电压性能。仿真结果验证了所提方法的合理性和有效性。

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