新型EPWM斩波器式交流稳压电源的原理分析

　　由图3(e)可以看出，EPWM正弦斩波电压波形是镜对称和原点对称，因此，在它的傅里叶级数中将不包含余弦项和正弦项中的偶次谐波，只包含正弦项中的奇次谐波，即
　　
　　对于基波，n=1。由于被EPWM斩波的波形
　　 
　　对于谐波，则 
　　
　　所以EPWM正弦斩波电压的傅里叶级数表示式为
　　
　　考虑到Tr的变比ξ:1，补偿电压u_co表示式为
　　
　　用LFCF滤除高次谐波后得到补偿电压为
　
当载波三角波频率fc=10kHz，N=200，D=0.1～0.9时，基波与各次谐波的幅值如表1所列。基波和各次谐波与调制比亦即占空比D的关系曲线如图4所示。可知EPWM正弦斩波电压的谐波频率与载波比N成正比，N越大谐波频率越高，所需的滤波器LFCF的参数值也越小。所以，根据表1及图4可以计算LF及CF的值。

3对市电电压波动的补偿与T_r容量
　　当市电电压us波动时，将会引起负载电压uL的波动。为了保持uL稳定不变，必须用补偿电压uco对市电电压的波动进行补偿。当Us>Ur时须
　 
　　将式（12）代入式（11）得
　　
　　桥式斩波器的基波输出电压 
　　
　　将式（14）代入式（13）得
　
　　正补偿时取正号，负补偿时取负号。当占空比D=1时，最大正、负补偿电压由式（12）得
　　
　　当市电电压的波动范围为±15％时，最大补偿电压
　　
　　由于补偿变压器Tr初次级匝比为
　　
　　而补偿变压器次级电流，即市电输入电流
　　
式中：P为市电输入功率。
　　补偿变压器初级电流，即桥式斩波器输出电流
　　
即桥式斩波器的斩波开关管的额定电流，只有市电输入电流I_S的1/ξ。因而补偿功率
　
　　可以根据P_co,max来选择补偿变压器Tr的容量。 

4单相EPWM斩波器式交流稳压电源 
　　单相EPWM斩波器式交流稳压电源的原理电路如图5所示，此电路只是为了说明原理而采用的。它由5个部分组成，即主电路，市电电压检测电路，正、负补偿控制电路，三角波发生器电路和正、负补偿切换触发电路。主电路的组成与工作原理前面已经作过了介绍，下面仅对其余4个部分作一简单说明。 
4.1市电电压检测电路
　　市电电压的检测电路，由两个相同的变压器Tr2、Tr3及二极管VD9～VD12，Cd2组成。市电电压检测的采样点取法，对稳压精度影响很大。如果采样点取自输入端，检测市电输入电压，对补偿电压的稳定性是有利的，但不能补偿因变压器Tr1次级漏抗及滤波电感LF电抗引起的电压降，补偿精度差；如果采样点取自输出端，检测输出负载电压，这样可以对Tr1次级漏抗及LF电抗引起的电压降进行补偿，但补偿后由于UL=Ur就不能继续保持Tr1次级补偿电压uco的存在，出现补偿不稳定现象；如果像多个补偿变压器无触点补偿式交流稳压电源那样，采样点取自输入端与输出端，对市电输入电压与负载电压同时检测，然后将它们相加并除 
　　
知这种检测法虽然可以对因X而造成的电压降进行补偿，也不会出现补偿不稳定现象，但只能补偿一半的XIS，还有一半XIS不能进行补偿。比较好的检测法是采样点取自输入端，检测市电输入电压US及检测X上的电压降XIS，用US－XIS作为检测到的电压。这样，既能保证补偿电压的稳定性，也能使补偿的精度提高。图5所示的单相稳压电路，就是采用了这种电压检测电路。
　　串联补偿变压器的次级漏电抗XT，一般为Tr1容量的（3～5）％。而Tr1的容量与市电电压的波动范围有关，当市电电压波动范围为±15％时，Tr1的容量仅为稳压电源标称容量的17.6％。所以，补偿变压器Tr1折算到负载额定电压Ur的次级漏抗压降标么值为 
　　

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