单相PWM整流器双闭环控制电路设计

资 源 简 介

单相PWM整流器双闭环控制电路设计

详 情 说 明

单相PWM整流器双闭环控制是一种先进的功率转换技术，主要用于实现电网侧的高功率因数运行和直流侧电压稳定。该系统采用内外环嵌套的控制结构，能够实现快速动态响应和稳定输出。

电压外环作为系统的核心控制环节，主要负责维持直流侧输出电压的稳定性。该环路由电压PI调节器构成，通过实时采样直流母线电压，与给定参考值进行比较后产生电流内环的幅值指令。这个环节的设计需要重点考虑系统的稳态精度和抗扰动能力。

电流内环是实现高性能控制的关键所在，采用电流跟踪型PWM控制策略。内环接收外环输出的电流幅值指令，结合锁相环得到的电网电压相位信息，生成正弦电流参考信号。通过电流传感器采集实际输入电流，与参考信号比较后经PI调节器产生PWM调制信号。

在具体实现时，两个控制环路需要协调工作。内环的响应速度通常设计为外环的5-10倍，以保证系统的动态性能。同时，控制参数的选择需要兼顾系统的稳定性和快速性，避免出现振荡或响应迟缓的现象。

这种双闭环结构有效解决了传统整流器的谐波污染问题，实现了接近单位功率因数的运行状态。其设计要点包括：精确的电网同步技术、合理的环宽设计、优化的PI参数整定以及可靠的保护电路实现。