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)。正負電感可單獨工作,也可以相互配合同時工作。
雙Buck全橋逆變器工作模態(tài)如下
當正Buck電路工作時,
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,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
當輸出電流為正,所有開關(guān)管全部關(guān)閉時,二極管續(xù)流情況如圖2,輸出電壓為0;此時輸出電流為正,且逐漸下降。
圖3雙Buck全橋逆變器工作模態(tài)3
當負Buck電感工作時,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
當輸出電流為負,所有開關(guān)管全部關(guān)閉時,二極管續(xù)流情況如圖4,輸出電壓為0;此時輸出電流為正,且逐漸上升。
雙Buck全橋逆變器的4個工作模態(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,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,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
當輸出電壓為正時,每個開關(guān)周期內(nèi)的輸出電壓為+和0即模態(tài)1和模態(tài)2. 當輸出電壓為負正時,每個開關(guān)周期內(nèi)的輸出電壓為-和0,即模態(tài)3和模態(tài)4.
因為模態(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Buck電路工作。即正負Buck電路各自工作半個周期,所以又叫半周期控制。
雙極性調(diào)制
每個開關(guān)周期內(nèi)的輸出電壓為+和-,即模態(tài)1和模態(tài)3.正負Buck電路在整個周期內(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)管在整個輸出周期內(nèi)工作,且任意時刻每個電感上都有電流,而電流半周期工作方式的功率開關(guān)管在半個輸出周期內(nèi)工作,任意時刻只有兩個電感上有電流。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)。當輸出電壓較低時,占空比較小導(dǎo)致電感電流斷續(xù)會影響輸出電壓,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償和混合調(diào)制來進行控制。大多情況下,雙Buck全橋逆變器采用的是半周期控制。