单相级联H桥逆变电源及其矢量控制_.pdf

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第18卷第3期电气工程学报Vol.18No.3

2023年9月JOURNALOFELECTRICALENGINEERINGSep.2023

DOI：10.11985/2023.03.021

单相级联H桥逆变电源及其矢量控制

1,211

陶海军肖群星张金生

(1.河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454003；

2.河南理工大学河南省智能装备直驱技术与控制国际联合实验室焦作454003)

摘要：级联H桥逆变电源具有输入均压、输出谐波含量低等优点，在大功率范围内得到了广泛应用。首先对单相级联H桥

载波移幅调制输出电压进行谐波产生的机理分析，采用一种改进的三角载波与调制波进行载波移幅调制，减小载波谐波以及

边带谐波含量。针对传统控制方法对非线性负载输出电压具有较高的THD和较大的稳态误差，通过FFT变换虚拟出无功电

压，设计了矢量控制器并对其进行简化，省略了电压环轴控制器的设计，获得了更快的收敛速度、更高的稳定性和更小的

振荡。仿真和试验结果验证了所提调制算法和控制策略具有更强的抗扰动性能，可以适应不同类型的负载变化和直流电压侧

的电压波动，实现了逆变电源的快速动态响应和无稳态误差控制。

关键词：级联H桥；矢量控制；逆变电源；载波移幅调制；SPWM

中图分类号：TM464

SinglePhaseCascadedH-bridgeInverterandItsVectorControl

TAOHaijun1,2XIAOQunxing1ZHANGJinsheng1

(1.SchoolofElectricalEngineeringandAutomation,HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454003;

2.HenanInternationalJointLaboratoryofDirectDriveandControlofIntelligentEquipment,

HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454003)

Abstract：ThecascadedH-bridgeinverterpowersupplyhastheadvantagesofinputvoltageequalizationandlowoutputharmonic

content,andhasbeenwidelyusedinthehighpowerrange.Firstly,theharmonicgenerationmechanismoftheoutputvoltageof

single-phasecascadedH-bridgecarrieramplitude-shiftmodulationisanalyzed,andanimprovedtriangularcarrierandmodulating

waveareadoptedforcarrieramplitude-shiftmodulationtoreducethecontentofcarrierharmonicsandsideba

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