400Hz逆变器电压环反馈控制设计

图4    补偿网络的Bode图

    由图4可得：f1=2kHz处，G(ω)=20lg(2πf1)=8.129dB或者2.55（倍数）=AV1，f2=15kHz处，G(ω)=20lg(2πf2)=25.63dB或者19.12（倍数）=AV2，两个零值对应频率为fz1=fz2=2kHz，一个极值在fp1=15kHz处，另一个极值在fp2=20kHz处。考虑选用如图5所示补偿放大器时，其电阻电容参数值可计算如下：

图5    补偿网络的电原理图

    取R3=5.1kΩ，R0=39kΩ，则R2=R3AV2=97.5kΩ，C2==81.6pF，C1==816pF，R1==39kΩ，C3==2040pF。

    实际电路中，取R2=100kΩ，C2=100pF，C1=800pF，R1=39kΩ，C3=2200pF。

4    实验结果

    将上面补偿网络加入后，逆变器可带满载并稳定工作，其IGBT管两端电压vCE及输出电压vo的波形如图6所示，电路工作条件为：功率P=500W（满载），母线电压Vin=±180V。

(a)    IGBT端电压vCE波形

(b)    输出电压vo波形

图6    逆变器开关管电压与输出电压波形

5    结语

    实验结果表明，将控制理论的频率响应法应用于逆变器电压单环反馈控制设计有其直观简单的优点，同时易于实现。逆变器电路加入补偿网络后其稳定性有所改善。不足之处在于，输出波形在非线性负载及负载变化较大时畸变明显，需要寻求更好的调节方法来改善。

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