一种基于DAB变换器的单级微型逆变器控制方法

前言:ENPHASE 的IQ8系列使用了基于DAB变换器的拓扑架构,和使用反激的区别很大,所以我去学习了一些关于DAB应用在逆变上的一些资料。下图是来自充电头网的一篇拆解报告:《拆解报告:ENPHASE ENERGY微型逆变器IQ8X-BAT-US》中的一张图片。

从图中可见,低压这边有四个低压贴片MOS,经过变压器到高压后就四个MOS,然后EMI滤波电路就进电网了。经整理很容易得到该逆变器的功率部分的原理图框架为:

系统使用DAB架构,高压侧双向开关配合电网实现换向工作,电容C1/C2用来做另外一个半桥,为了节约成本仅使用一路高压桥臂。因此该拓扑的控制自由度为:开关频率,原边内移相,原-副边外移相。  因此控制波形为,

在不同的阶段电感上的电压分别是n*VPV+0.5*Vg,n*VPV-0.5*Vg,0.5*Vg。根据不同阶段加在电感上的电压和持续时间,可以计算得到输出电流与移相角度的公式,细节部分可见参考文献1。

另原边内移相为:ϕ ,外移相为: φ,建立两个关系为:ϕ = kφ,则可以简化公式为:

在建立一个中间变量m,另m = 2(2k^2- 2k + 1),

另实际开关频率与最大开关频率的关系为:

则可以简化输出电流公式:

对输出电流进行分析发现具有较强的非线性,控制变量外移相与输出电流的关系为:

但是固定外移相角度,通过开关频率和内移相来进行控制后,输出电流与控制变量高度线性化:

因此就可以建立控制方法,来实现对AC电网的跟踪运行:

建立控制模型,入38V,匝比1:4,电网220VAC,Llk 50uh,C1/C2 2.2uF。

功率:

运行:

过零点:

原边内移相到最大值,最大程度的降低零点电流

小结:跟着参考文献的内容建立了闭环仿真模型,解决了之前使用单移相控制时并网电流不佳的问题,主要是是移相角度与输出电流的非线性问题导致,更多的细节请参考原文。感谢支持,感谢观看,谢谢。关于更多基于DAB的单级逆变器应用我还会持续深入研究,后续会继续更新,感谢。

声明:本内容为作者独立观点,不代表电子星球立场。未经允许不得转载。授权事宜与稿件投诉,请联系:editor@netbroad.com
觉得内容不错的朋友,别忘了一键三连哦!
赞 4
收藏 6
关注 488
成为作者 赚取收益
全部留言
0/200
成为第一个和作者交流的人吧