时钟交错的定频积分控制技术—载波相移PWM技术的一种新拓展应用

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摘要载波相移PWM技术是一种适用于大功率电力电子设备的开关调制策略。本文从定频载波PWM技术的频域特性出发, 推导出载波相移PWM频域特性的通式, 并得到了载波相移SPWM技术的验证。在此基础上, 将定频积分控制与载波相移PWM技术相结合, 提出了时钟交错的定频积分控制技术。仿真和试验结果表明, 时钟交错的定频积分控制技术能在较低的开关频率下实现较高等效开关频率的输出, 具有谐波品质优越、动态响应快、跟踪性能好以及结构简单、实现方便等优点, 非常适用于大功率电力电子设备。

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关键词 ：大功率电力电子设备, 载波相移PWM, 频域特性, 时钟交错的定频积分控制

Abstract：Carrier phase-shifted PWM (CPS-PWM) is a switch modulation strategy for large capacity power electronics equipment. The basic principle of CPS-PWM is presented. The general expression of frequency domain feature of CPS-PWM is deduced from the general frequency domain feature of constant-frequency carrier PWM. This general expression is verified by carrier phase-shifted SPWM. On the basis of this, clock interleaved unified constant frequency integration control technique is proposed which combines unified constant frequency integration control and carrier phase-shifted PWM. Simulation and experimental results prove that the proposed technique can achieve high equivalent frequency output at much low switch frequency with many advantages such as perfect harmonic performance, fast dynamic response, good tracing capability and easy implementation with simple structure, which is very suitable for large capacity power electronics equipment.

Key words： Large capacity power electronics equipment carrier phase-shifted PWM frequency domain feature clock interleaved unified constant frequency integration control

收稿日期: 2009-05-21 出版日期: 2014-03-07

PACS:

TM46

基金资助:国家自然科学基金资助项目(50707028, 50837003); 国家自然科学基金资助项目(50707028, 50837003); 燕山大学博士科学基金资助项目(B155)

作者简介: 王立乔男, 1974年生, 博士, 副教授, 研究方向为高频功率变换、多电平变流技术、有源电力滤波技术。张挺男, 1979年生, 硕士, 研究方向为逆变技术、开关电源技术、功率因数校正等。

引用本文:

王立乔, 张挺. 时钟交错的定频积分控制技术—载波相移PWM技术的一种新拓展应用[J]. 电工技术学报, 2011, 26(2): 147-155. Wang Liqiao, Zhang Ting. Clock-Interleaved Unified Constant Frequency Integration Control Technique—A New Extension Application of Carrier Phase-Shifted PWM. Transactions of China Electrotechnical Society, 2011, 26(2): 147-155.

链接本文:

http://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2011/V26/I2/147

[1] 林渭勋. 现代电力电子电路[M]. 北京: 机械工业出版社, 2005.
[2] Lai Jih sheng, Peng Fangzheng. Multilevel converter-a new breed of power converters[J]. IEEE Transactions on Industry Applications, 1996, 32(3): 509-517.
[3] Peng Fangzheng, Lai Jih Sheng, John W Mckeever. A multilevel voltage source inverter with separate DC source for static var generation[J]. IEEE Transactions on Industry Applications, 1996, 32(5): 1130-1137.
[4] 刘铮, 王翠, 彭永进, 等. 级联多电平逆变器空间矢量调制算法零序电压分布及优化算法[J]. 电工技术学报, 2008, 23(12): 92-98.
[5] 吴凤江, 赵克, 孙力, 等. 一种新型四象限级联型多电平逆变器拓扑[J]. 电工技术学报, 2008, 23(4): 81-86.
[6] 宋平岗, 官二勇. 级联多电平逆变器全调制比的特定谐波消除[J]. 电工技术学报, 2006, 21(9): 81-87.
[7] 郑春芳, 张波, 丘东元. 基于Walsh变换的多电平逆变器谐波消除技术[J]. 电工技术学报, 2006, 21(7): 121-126.
[8] 张永昌, 赵争鸣. 基于快速空间矢量调制算法的多电平逆变器电容电压平衡问题研究[J]. 中国电机工程学报, 2007, 27(18): 71-76.
[9] 李亚斌, 李和明, 彭咏龙. 基于矢量合成原理的三相电流型SVPWM整流器多电平技术[J]. 中国电机工程学报, 2007, 27(31): 104-109.
[10] 白志红, 张仲超. 一类单相电流型多电平逆变器拓扑及其PWM方法的研究[J]. 中国电机工程学报, 2007, 27(25): 73-77.
[11] 王立乔, 黄玉水, 刘兆燊, 等. 多电平变流器多载波PWM技术的研究[J]. 浙江大学学报(工学版), 2005, 39(7): 1025-1030.
[12] 王立乔. 错时采样空间矢量调制技术研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2005.
[13] Zhang Zhongchao, Boon Teck Ooi. Multi-modular current source SPWM converter for SMES[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 1993, 8(3): 250- 256.
[14] Zhang Zhongchao, Boon Teck Ooi. Forced commutated HVDC and SVC based on phase-shifted multi-converters[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 1993, 8(2): 712-718.
[15] 王立乔, 王长永, 张仲超. 组合变流器相移SVM技术的研究[J]. 电力系统自动化, 2002, 26(18): 36-40.
[16] 王立乔, 邬伟扬. 错时采样空间矢量调制的级联型多电平变流器及其在并联有源电力滤波器中的应用[J]. 电工技术学报, 2006, 21(12): 90-97.
[17] 杨叔子. 现代数学手册: 经典数学卷[M]. 武汉: 华中科技大学出版社, 2000.
[18] Bowes S R. New sinusoidal pulse width modulated inverter[J]. Proceedings of IEE Electric Power Applications, 1975, 122(11): 1279-1285.
[19] 张仲超, 何卫东, 方强, 等. 移相式SPWM技术—一种新概念[J]. 浙江大学学报(工学版), 1999, 33(4): 343-348.
[20] 王立乔, 胡长生, 张仲超. 错时采样空间矢量调制技术的频域数学分析[J]. 电力系统自动化, 2004, 28(2): 26-31.
[21] Chongming Qiao, Smedley K M. Three-phase active power filters with unified constant frequency integration control[C]. Proceedings of IPEMC’2000, 2000: 698-705.
[22] Lai Zheren, Keyue M Smedley. A new extension of one-cycle control and its application to switching power amplifiers[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 1996, 11(1): 99-105.