提出了一种新的适应“模块化”要求的高性能逆变电源控制方案,该方案是一种带有输出电压相位控制及负载电流前馈控制的多环反馈控制方案,能对输出正弦波电压的相位、有效值、频率、波形进行精确控制,使系统具有良好的稳态、动态特性以及快速可靠的截流保护功能。该控制方案的有效性已经在单相2kVA逆变电源实验样机上得到证实。

　　模块化是当前逆变电源的发展趋势之一。逆变电源的模块化是指将单相逆变电源作为基本单元模块,它既可以独立工作,又可以通过外部的简单连接,组合成满足用户要求的电源系统。单相逆变电源模块应具有以下功能:①并联运行;②串联运行;③组成有任意相位差的多相电源系统。为了实现上述功能,单相逆变电源模块必须具备以下特点:①稳态能对输出正弦波电压的相位、有效值、频率、波形进行精确控制,稳压性能好,输出电压波形质量高,负载适应性强;②快速的动态响应特性;③可靠的过流保护功能。

　　单相逆变电源的控制方案有多种,比如谐波补偿控制、无差拍控制、重复控制、瞬时值反馈控制等。和其他控制方法相比,瞬时值反馈控制具有控制思想简单明了、控制结构简单、容易实现、鲁棒性强、控制效果好等独特的优点,是近年来逆变电源控制方法研究的热点之一。 现有的瞬时值反馈控制方法有三种[1]:单一的电压瞬时值控制,带滤波电感电流内环的电压瞬时值反馈控制,带滤波电容电流内环的电压瞬时值反馈控制。单一的电压瞬时值反馈控制虽然结构简单,但空载时系统的稳定性差。带滤波电感电流内环的电压瞬时值反馈控制方法使得系统的稳定性大大提高[2],并且由于存在滤波电感电流内环,使系统具有自动截流保护的功能,但负载变化时系统的动态响应特性较差。带滤波电容电流内环的电压瞬时值反馈控制方法使系统的稳定性、动态响应特性、稳态特性、对非线性负载的适应性等的功能都大大提高,但系统没有自动截流保护功能。现有的瞬时值反馈控制方法虽然对输出电压的相位有一定的控制作用,但都无法实现对输出电压相位的精确控制。综上所述,现有的瞬时值反馈控制方法都无法满足“模块化”对单相逆变电源的要求。

　　本文提出了一种适应“模块化”要求的高性能逆变电源控制方案,该方案是一种带有输出电压相位控制及负载电流前馈控制的多环反馈控制方案,该控制方案已经在单相2kVA逆变电源实验样机上实现。

　　1 逆变电源的动态模型