逆變器輸出電壓直流分量產(chǎn)生原因與抑制方法陳良亮。肖覽。胡文嬴嚴(yán)仰光南京航空航天大學(xué)，江蘇南京210016常含有的不能滿足要求的直流分量。詳細分析了產(chǎn)生逆變器輸出電壓直流分量的幾種原因，介紹了減小逆變器輸出電壓直流分量的方法。理論分析和試驗結(jié)果證明態(tài)滯環(huán)控制逆變器輸出電壓直流分量的變化量與其基準(zhǔn)正弦波直流分量的變化量成正比同時，運算放大器的零點漂移開關(guān)管屬性不致等因素對逆變器輸出電壓直流分量也有較大影響。

　　1引言隨打電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展以及柬仆，電氣設(shè)備控制性能要求的提，逆變技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛。其中基于電壓電流雙閉環(huán)瞬時反饋控制技術(shù)可也性，1舊于實現(xiàn)并聯(lián)的特點而在中小；逆變器中得到了廣泛應(yīng)用，然而，由于態(tài)滯環(huán)控制逆變器基準(zhǔn)正弦波的直流分量控制電路中運算放大器的零點漂移開關(guān)管本身及其驅(qū)動屯路+致等原因。致使逆變器輸出電壓產(chǎn)生直流分量。根據(jù)美國國家軍標(biāo)河兒5丁0704逆變器輸出屯壓為5400出，輸出電壓的直流分量應(yīng)小于±100對于通常分量通常達到30這會對電源系統(tǒng)本身和用電設(shè)備產(chǎn)生不利影響。此外，在不加輸出隔離變壓器基金項目獲中國航空科學(xué)基金資助編號0卟52032定稿日期20030331究生。吁究方向電電子技術(shù)線的阻抗很小，各模塊輸出電壓較小的直流分量差也會造成較大的直流環(huán)流，使逆變器各模塊間不能均分負載，降低了并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性23.因此，有必要研宄逆變器輸出電壓直流分量產(chǎn)生的原因，從而找到減小或者消除直流分量的方法。

　　2態(tài)滯環(huán)控制逆變器的結(jié)構(gòu)與工作原理態(tài)滯環(huán)控制逆變器的結(jié)構(gòu)1=其主要特點是利用滯環(huán)寬度和反饋電流積分速率即斜波函數(shù)相比較址調(diào)制來控制逆變器開泠管作，兼有調(diào)頻和調(diào)幅的些特征。其工作原理是電流內(nèi)環(huán)對逆變器輸出濾波電感電流進行調(diào)節(jié)控制吏之接近屯流給定口妤從而提系統(tǒng)的動態(tài)性能；電壓外環(huán)將基準(zhǔn)正弦波隊和逆變器輸出反饋電壓產(chǎn)生的誤差信號經(jīng)比例積分運算后作為電流內(nèi)環(huán)的給定，從而達到松吒的的，他系統(tǒng)具有優(yōu)良的咆氣性能。

　　3態(tài)滯環(huán)控制逆變器輸出電壓產(chǎn)生直流分量的幾種原因態(tài)滯環(huán)控制逆變器輸出交流電壓產(chǎn)生直流分量的主要原因有逆變器基準(zhǔn)正弦波含有直流分量；3器控制電路中運算放大器的零點漂移；開關(guān)管自身特性及其驅(qū)動信號不致等。下面分別加以分析。

　　3.1基準(zhǔn)正弦波直流分量對逆變器輸出電壓直流分量的影響1設(shè)電流內(nèi)環(huán)的所有器件都是理想器件，此時逆變器電流內(nèi)環(huán)以等效為個電流受控放大器，電流內(nèi)環(huán)的傳遞函數(shù)，等效為比例系數(shù)人這樣態(tài)滯環(huán)摶制逆變器1以等效為1線性系統(tǒng)。系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞閑數(shù)為令。

　　0，得到系統(tǒng)對直流電莊的傳遞函數(shù)為電壓的直流分量上式結(jié)果說明。7態(tài)滯環(huán)控制逆變器輸出電卡直流分量的變化量與基準(zhǔn)正弦波的直流分量的變化量成正比，且其比例系數(shù)是逆變器輸出電壓反饋系由4，18九級約翰遜計數(shù)器加權(quán)電阻及0及4和反相器構(gòu)成階梯波合成電路，用以產(chǎn)生18級階梯波形。階梯波合成電路產(chǎn)生的基準(zhǔn)正弦波含有很大的直流分量和高次諧波，必須用濾波電路來消除高次諧波和直流分量。如果隔直電容，5選取無漏電流量。這樣，基準(zhǔn)正弦波的直流分量的大小就取決于有源濾波電路中運算放大器的零點漂移的大小。由于態(tài)滯環(huán)逆變器電壓環(huán)的反饋系數(shù)較小，由式2變器輸出屯報產(chǎn)生較太直流分量閃此。要減小逆變器輸出電壓的直流分量，有源濾波電路必須選用零點漂移較小的運兌放大器。

　　3.2運算放大器的零點漂移對逆變器輸出電壓直流分量的影響由1可知，逆變器的控制電路中使用了，1調(diào)節(jié)器和電流誤差放大器。1功能是通過運算放大器和電肌電容完成的這兩個運算放大器的零點漂移也會使逆變器輸出電壓產(chǎn)生直流分量。現(xiàn)假設(shè)由于1調(diào)節(jié)器中運算放大器的零點漂移使得電流內(nèi)環(huán)給定4含有直流分量咖令0由1可得系統(tǒng)對4的閉環(huán)傳遞函數(shù)為對尸所介紹的態(tài)滯環(huán)控制逆變器，人=數(shù)的倒數(shù)。

　　現(xiàn)有的基準(zhǔn)正弦波產(chǎn)生電路大多利用4018可預(yù)置1計數(shù)器構(gòu)成4這種方法以其價格低廉電路簡單等特點得到了較廣泛的應(yīng)用，其原理2所小，振蕩分頻階梯波合成有源濾波電路該基準(zhǔn)正弦波產(chǎn)生電路由振蕩分頻階梯波合成和有源濾波電路部分組成振蕩分頻電路山4060及外圍器件穴52及晶振構(gòu)成5產(chǎn)生頻率為900出的振蕩信號送到階梯波合成電路。

　　引于運算放大器的零點漂移通常小0，1因此理論態(tài)滯環(huán)控制逆變器的這種雙閉環(huán)控制方法對由運算放大器的零點漂移造成的輸出電壓直流分，有較強的抑制能力。實際上。山逆變器的電流內(nèi)環(huán)是個典型的存在死區(qū)的非線性系統(tǒng)，它力，使得運算放大器的零點漂移對逆變器輸出電壓1流分量有人影響。

　　3.34個功率開關(guān)管驅(qū)動信號及開關(guān)管特性不致對逆變輸出電壓直流分量的影響態(tài)滯環(huán)控制型逆變器是種全橋變換器，其2線5基木1為條直線。且行，說明態(tài)滯環(huán)控制型逆變器輸出電壓直流分量正比，且其比例系數(shù)是電壓環(huán)反饋系數(shù)的倒數(shù)。因此，可以通過調(diào)節(jié)逆變器基準(zhǔn)電壓的直流分量來抑制逆變器輸出電壓的直流分量。

　　基準(zhǔn)正弦波直流分置mV 5結(jié)論詳細地分析了態(tài)滯環(huán)控制逆變器輸山交流電壓產(chǎn)生直流分量的原因，并提出了相應(yīng)的消除和抑制措施基準(zhǔn)正弦波產(chǎn)生電路中的濾波屯路部分應(yīng)選無漏電流的電容及零點漂移比較小的運算放大沿，減小其至消除基準(zhǔn)正弦波的直流分控制電路比例積分電路沖應(yīng)選用零點漂移和溫度漂移比較小的運算放大器；逆變器中各開關(guān)晶體管的通態(tài)壓降等參數(shù)及其驅(qū)動電路應(yīng)盡保持致，n鼠。胡文斌。站廠從控制的逆變器并聯(lián)系統(tǒng)研究爾南大學(xué)學(xué)報然科學(xué)版。2，2 4 n炭。1仰光。胡敏燦。種單相和相基準(zhǔn)正弦波發(fā)生器電力電子技術(shù)。1叭7.3123738.

　　原理32由于逆變橋功率開關(guān)管的離散性，其開關(guān)速度飽和壓降存儲時間不完全相同。

　　同時，由于電路的其他些非理想因素，如驅(qū)動信號傳輸時間的差異，使得個工作周期中兩個逆變橋臂中點正負電壓伏秒積不等于零，從而使得逆變器輸出電壓含有直流分量。不失般性現(xiàn)假設(shè)開關(guān)符3，4的總導(dǎo)池壓降為3，開關(guān)管52.心正的直流分量。由1的態(tài)滯環(huán)控制逆變器結(jié)構(gòu)框可知，此時電壓！調(diào)節(jié)器會輸出含有負直流分量的交流電壓作為電流內(nèi)環(huán)的給定，使得濾波電感產(chǎn)生負的直流電流，逆變器輸出電壓直流分量降低，從而抑制開關(guān)管屬性不致對逆變器輸出電壓直流分量的影響。因此，態(tài)滯環(huán)控制逆變器對由于開關(guān)管屬性不致等原因造成的直流環(huán)流也有抑制能力。

　　心13態(tài)滯環(huán)逆變器原理4試驗結(jié)果試驗裝聊為臺采輸出電壓和濾波電感電流雙閉環(huán)瞬時反饋控制技術(shù)的態(tài)滯環(huán)控制型逆變器逆變器主要參數(shù)力直流輸電壓。1改變逆變器范準(zhǔn)正弦波產(chǎn)生吧路濾波器的參數(shù)使逆變器難準(zhǔn)正弦波含有直流分量。測得此時逆變器輸出電壓直流分量與基準(zhǔn)正弦波直流分量的關(guān)系如閣4，閣中51為理想的關(guān)系曲線。

　　是實際的關(guān)系曲線，其斜率為火=1尺=69.18.

　　由閣4可以得出如下結(jié)論1逆變器基；1；止弦波直流分；為零時，逆受；S輸出電壓直流分量為210.341.這是由于逆變器控制電路中運財大器的零點漂移和開又丑特性及其驅(qū)動信號不致所致，驗證了理論分析的正確性；