根據(jù)上一篇內(nèi)容提到,雙Buck全橋逆變器以輸出電流的極性作為控制方式的依據(jù)。正負(fù)電感可單獨(dú)工作,也可以相互配合同時(shí)工作。
雙Buck全橋逆變器工作模態(tài)如下
當(dāng)正Buck電路工作時(shí),
圖1雙Buck全橋逆變器工作模態(tài)1
根據(jù)圖1可以看出,正Buck電路工作時(shí),電感電流與輸出電流同向,且可以增加輸出電流。
圖2雙Buck全橋逆變器工作模態(tài)2
當(dāng)輸出電流為正,所有開關(guān)管全部關(guān)閉時(shí),二極管續(xù)流情況如圖2,輸出電壓為0;此時(shí)輸出電流為正,且逐漸下降。
圖3雙Buck全橋逆變器工作模態(tài)3
當(dāng)負(fù)Buck電感工作時(shí),電感電流與輸出電流相反,輸出電流降低。
圖4雙Buck全橋逆變器工作模態(tài)4
當(dāng)輸出電流為負(fù),所有開關(guān)管全部關(guān)閉時(shí),二極管續(xù)流情況如圖4,輸出電壓為0;此時(shí)輸出電流為正,且逐漸上升。
雙Buck全橋逆變器的4個(gè)工作模態(tài),可總結(jié)如下:
工作模態(tài)1,輸出電壓為正,記為+,可增大輸出電流。
工作模態(tài)2,輸出電壓為0,使輸出電流向0變化,輸出電流為正,向0變化即電流降低。
工作模態(tài)3,輸出電壓為負(fù),記為-,可降低輸出電流。
工作模態(tài)4,輸出電壓為0,可輸出電流向0變化,輸出電流為負(fù),向0變化即電流增加。
已知SPWM可分為單極性調(diào)制和雙極性調(diào)制兩類。
單極性調(diào)制
當(dāng)輸出電壓為正時(shí),每個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的輸出電壓為+和0即模態(tài)1和模態(tài)2. 當(dāng)輸出電壓為負(fù)正時(shí),每個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的輸出電壓為-和0,即模態(tài)3和模態(tài)4.
因?yàn)槟B(tài)1和模態(tài)2只有正Buck電路工作,模態(tài)3和模態(tài)4只有負(fù)Buck電路工作。即正負(fù)Buck電路各自工作半個(gè)周期,所以又叫半周期控制。
雙極性調(diào)制
每個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的輸出電壓為+和-,即模態(tài)1和模態(tài)3.正負(fù)Buck電路在整個(gè)周期內(nèi)交替工作。所以又叫全周期控制。
圖5 雙Buck全橋逆變器兩種控制方式對(duì)比
根據(jù)圖5,可以看出,電流全周期工作方式的功率開關(guān)管在整個(gè)輸出周期內(nèi)工作,且任意時(shí)刻每個(gè)電感上都有電流,而電流半周期工作方式的功率開關(guān)管在半個(gè)輸出周期內(nèi)工作,任意時(shí)刻只有兩個(gè)電感上有電流。電流半周期工作方式比電流全周期工作方式的開關(guān)損耗小。但是半周期控制也有其不足之處,Buck電路有CCM和DCM狀態(tài),Buck逆變器也存在連續(xù)和斷續(xù)狀態(tài)。當(dāng)輸出電壓較低時(shí),占空比較小導(dǎo)致電感電流斷續(xù)會(huì)影響輸出電壓,導(dǎo)致輸出電壓產(chǎn)生過零畸變。由于電感電流斷續(xù)導(dǎo)致的過零畸變可通過占空比補(bǔ)償和混合調(diào)制來進(jìn)行控制。大多情況下,雙Buck全橋逆變器采用的是半周期控制。