基于STM32的SPWM三相逆变系统设计

基于正弦脉宽调制技术具有直流电压利用率高、输出电流谐波含量少等优点,研究设计了一种全数字SPWM三相逆变器系统。该系统具有高效可靠的功率管驱动电路、高精度的电气量采集电路及高开关频率的三相逆变器主电路,由STM32作为控制系统主控芯片,逆变器控制算法采用双闭环SPWM控制,设计了一个小功率三相逆变系统,并通过实验进行了验证。实验结果表明,该系统三相输出波形畸变率小于0.5%,动态性能好,能实现高精度的恒压输出控制。     

基于STM32的全桥逆变器的设计

为设计一种低功耗的数字化正弦逆变器,设计了以STM32单片机为控制核心的全桥逆变器,该逆变器采由单片机的高速定时器产生高分辨率的SPWM脉冲,通过光耦隔离和IR2111驱动芯片把SPWM脉冲信号对由IRF840场效应管构成的全桥电路实现斩波逆变,经过LC滤波电路,最后实现高压SPWM脉冲转换成交流电源。     

基于改进型正弦脉宽调制算法的单相逆变器输出电压和波形控制

尽管SPWM调制能获得较好的正弦波,但其谐波问题仍然不可忽视,就单相逆变器输出电压和波形控制问题在SPWM调制的基础上进行了一些改进研究﹒采用了在基波正弦调制参考波中附加一个三次谐波分量的方法,采用matlab/simulink对传统SPWM控制下的单相逆变输出和改进型算法分别进行了仿真比较,结果表明,采用改进SPWM控制算法对单相逆变器输出进行调制时,基波电压输出明显增大,输出电压总的谐波畸变率明显降低﹒该改进方法对单相逆变器输出电压和波形控制有一定的实际价值﹒     

宽电压输入单相非隔离逆变及模拟并网装置

光伏并网逆变器是太阳能发电重要环节,针对光伏逆变器在阳光充足下过压或阴影遮挡下欠压导致停机问题,研发了基于STM32F103RCT6的宽电压输入单相非隔离逆变及模拟并网装置.该装置前级DC-DC拓扑采用四开关桥式拓扑结构,根据不同电压等级,控制直流电路在三种模式切换工作,从而稳定输出电压.与传统BUCK-BOOST并联...     

基于主从控制的逆变器并联系统研究

基于主从控制的逆变器并联系统由3个采用输出电压瞬时值和滤波电感电流瞬时值双闭环反馈控制的逆变器模块构成，通过共用电压调节器实现负载均分，理论分析证明并联系统的输出阻抗减小，输出电压精度提高，电路仿真结果表明逆变器输出滤波电容和逆变器的电流环放大倍数是影响负载均分的主要因素，实验结果表明该并联方案可行，并联系该具 较好的均流精度，电气性能指标优于单逆变模块。     

基于STM32微控制器的数控稳压稳流电源设计

基于STM32微控制器设计了数控稳压稳流电源.该电源由数控模块、稳压稳流调整模块与LCD显示模块组成,采用STM32调整和控制稳压稳流调整模块的工作状态及监测电路的输出电压电流的大小,再经过运算放大器隔离放大、输出控制功率管的基极,随着功率管基极电压的变化,集电极输出不同的电压和电流.实验表明,电源输出的最大相对误差为0.25%,具有较高的精度,其输出稳定,受负载变化影响小.     

三相正弦波逆变器容错控制

针对变频器逆变模块故障率高的问题,建立三相正弦波脉宽调制(SPWM)逆变模块中的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)发生短路故障后逆变模块的数学模型.根据这个故障模型,实现对系统故障的有效诊断,同时结合硬件冗余的容错控制策略对电路拓扑进行重构,使得三相逆变器在短路故障情况下仍能正常工作,从而提高系统硬件层的容错能力和可靠性.在MATLAB/Simulink环境下实施系统仿真,验证了三相正弦波逆变器容错控制的有效性和可行性.     

一种新型光伏独立发电系统拓扑及控制策略

提出一种采用推挽输出的新型光伏独立发电主电路拓扑结构,系统由光伏电池阵列、充电器、蓄电池和逆变器组成.该逆变器能同时实现升压和逆变,省去了蓄电池之后的DC-DC升压部分.在简化主电路拓扑的同时,能够有效输出稳定的220 V交流电压.此外,该系统采用基于高频链SPWM调制方法及电压有效值外环、瞬时值内环的闭环控制策略.采用该系统不仅可以减小系统体积,降低系统成本,而且具有输出电压动态响应好、稳态精度高等优点.     

电压源型逆变器模拟并网方法研究

基于STM32F103ZET6芯片搭建了1种太阳能并网发电模拟与实验平台,利用空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法,实现了电压源型逆变器模拟并网的控制和调整.实测结果表明,逆变器的输出电流波形为正弦波,并且能够与函数信号发生器提供的正弦波参考电压保持同频、同相,完全满足模拟并网的技术要求.     

永磁同步并网风力发电系统双模块控制研究

针对永磁同步并网风力发电系统,研究了一种双模块控制系统。MPPT控制模块在整流器和逆变器之间设置Buck变换器,使用优化后的最优梯度-爬山法策略控制Buck变换器占空比。并网逆变控制模块采用直流母线电压瞬时值外环及并网电流瞬时值内环的双环控制策略,通过外环电压PI控制得到指令电流,进而采用PI瞬时电流控制经逆变器和LCL型滤波器得到并网输出电流。仿真实验波形表明,MPPT控制模块能够快速、稳定地跟踪最大功率。逆变器输出符合并网要求,控制效果具有较好的稳定性和动态特性。     

一种基于STM32高频开关电源的设计

根据直流屏充电模块的工作原理,设计了一种AC-DC高频开关电源给蓄电池充电,该开关电源采用STM32F103作为系统的控制核心,运用硬件电路实现电压电流检测和保护功能,通过测试,该充电模块输出电压纹波小、工作稳定安全,符合设计指标要求。     

Z-源逆变器MPPT和逆变控制方法研究

Z-源逆变器由于采用了独特的阻抗网络,能够利用桥臂的直通状态实现自由升降压,因此,可在单级系统中同时实现MPPT和并网逆变功能.本文分析了Z-源逆变器的升压原理,讨论了直通占空比和逆变调制因子之间的制约关系,并在此基础上设计了直通占空比d0和逆变调制因子M分别独立控制MPPT和并网输出功率的逆变控制方案.该方案通过给d0和M分别划出合理的取值范围,改善了d0和M的相互制约关系,有效抑制了电网和光伏模块的相互影响.通过实验验证,该方案能够有效跟踪光伏电池最大功率点;稳态工作时,输出电流与电网电压同相位,谐波畸变小,输出功率因数高.     

车载单相正弦脉宽调制IGBT逆变器的设计

介绍了车载单相正弦脉宽调制(SPWM)IGBT逆变器的基本结构方案,以车用24V直流电源为逆变器输入,变换得到50Hz／220 V交流电。该方案采用中间直流环节的高频变压器式逆变电源系统结构,它由高频逆变、高频变压器隔离升压、整流滤波、高频SPWM逆变和输出滤波组成。对逆变器的控制及保护电路也在作了详细的介绍,并给出试验结果。     

负载电流前馈双闭环控制逆变器的研究

电压环为PI调节器、电流环为滞环控制的瞬时电压电流双闭环控制策略以其易于实现,动态响应速度快等优点,在逆变器中得到了广泛应用。但在大功率的逆变场合,这种双闭环的控制策略无法提高逆变器的外特性。文中基于双降压式逆变器这种拓扑结构,分析了采用双闭环控制策略无法提高逆变器外特性的原因。研究了一种负载电流前馈双闭环控制策略,该控制策略在双闭环控制策略的基础上增加了负载电流补偿,提高了逆变器的外特性。研制了一台单相6kVA双降压式逆变器的原理样机,实验结果验证了理论分析的正确性。     

数控恒流源的设计

提出一种基于单片机控制的数控直流恒流源系统的设计方案.采用32位STM32单片机作为微控制器,配备键盘输入模块、D/A转换模块、恒流源模块、A/D采集模块、液晶显示模块搭建起整个系统.通过硬件系统测试,该系统能实现简易人机交互通信,在量程允许范围内,恒流源系统具有步进加减功能,能任意设定输出电流,并且该系统输出稳定,误差小,精度高,带负载能力强.     

基于并联逆变器的并联型功率因数校正技术研究

提出了并联于电源与负载之间的并联型功率因数校正技术,采用倍频载波相移SPWM技术的并联逆变器作为主电路结构,降低功率器件的电流等级,提高逆变器的等效开关频率.从电源电压和逆变器直流侧电容电压提取电源电流的指令电流的相位和幅值信息,采用电压外环PI调节电流内环P调节实现电源电流与电源电压同频同相,控制算法简单,鲁棒性好.进行了仿真和实验验证,带线性及非线性负载时功率因数达到0.99,谐波畸变率低,结果证明了并联型PFC的正确性和有效性.     

基于MMC的逆变器的仿真

基于模块化多电平逆变器在进行逆变时,无需外加的换相电压,具备自换相能力,可以工作在无源逆变方式,使利用直流输电为孤立负荷送电成为可能.在介绍MMC拓扑结构和换流工作原理的同时,分析了基于MMC逆变器的控制策略中的电容电压平衡控制策略和NLM调制算法,并采用上述的控制策略利用PSCAD搭建9电平逆变器模型.通过分析子模块电容电压波动百分比和逆变产生的相电压谐波总畸变率验证搭建MMC模型的合理性.     

各种PWM控制方式下的电机共模电压比较研究

研究了不同PWM控制方式下电机共模电压、轴电压和轴承电流的产生机理,建立了脉宽调制逆变器驱动系统共模回路的等效电路,并由此得到轴电压的计算公式.为研究不同PWM控制方式对电机共模电压的影响,建立了电机共模电压仿真模型,比较了在三种PWM控制方式下电机共模电压的仿真波形,通过对仿真结果的对比分析得到了在SPWM控制方式下电机共模电压最小的结论,为逆变器采用哪种控制方式会有最小的轴电压和轴承电流提供了一定依据.     

用于微电网研究的三相逆变器的设计与实现

基于STM32F103RCT6微控制器设计制作了用于微电网研究的三相逆变器.对主电路的功率开关器件及驱动电路的参数和LC滤波器件进行了分析和选型;采用电压互感器ZMCT101B和电流互感器ZMCT103C实现了三相线电压和电流的采集与变换;使用基于SVPWM驱动控制的PI双闭环控制策略,实现了线电压谐波畸变率为1.44%、效率为87.7%、负载调整率为0.25%的技术指标.实验结果表明本文设计的逆变器效率和性能均较优.