El filtro de potencia activo reemplaza gradualmente al filtro pasivo en el filtrado de potencia debido a su excelente rendimiento. Dado que el principio del filtro activo es generar un voltaje (corriente) de compensación con la dirección opuesta y la misma amplitud que el armónico en tiempo real, esto requiere que el voltaje (corriente) de compensación generado por el filtro tenga un buen seguimiento y precisión. . El control PWM (modulación de ancho de pulso) es el método de control más comúnmente utilizado y efectivo en los sistemas de control de filtros de potencia activos. Cuando el sistema de detección detecta armónicos, indica al circuito informático que genere una señal de compensación basada en los armónicos detectados. El circuito informático genera una señal PWM a través del circuito de control de seguimiento y, finalmente, el circuito impulsor genera un voltaje de compensación (corriente) basado en. la señal PWM. En la actualidad, los principales métodos de control PWM incluyen comparación de histéresis, comparación de ondas triangulares, control de ritmo muerto, control de ciclo único, etc. Cada uno de estos métodos tiene sus propias ventajas y desventajas. Este artículo analizará varios métodos de control PWM de uso común.
1 Modo de control PWM de comparación de histéresis
El método de control de comparación de histéresis compara la señal de comando de la corriente de compensación (voltaje) con la señal de compensación de corriente (voltaje) real del inversor. La diferencia entre los dos se ingresa en un comparador con características de histéresis, y la salida del comparador controla el interruptor, de modo que el valor de salida del inversor rastrea el valor de referencia de la corriente de compensación (voltaje) en tiempo real.
Compare la señal de comando i*c de la corriente de compensación con la señal de corriente de compensación real ic, y la desviación △ic entre ellas se utiliza como entrada del comparador de histéresis. h se utiliza para representar el ancho del anillo del comparador de histéresis. Cuando ∣△ic∣H, la salida del comparador de histéresis cambiará y la dirección de la corriente de compensación ic cambiará en consecuencia, de modo que △ic disminuirá, asegurando que la corriente de compensación siga el cambio de la corriente de comando. Este método de control tiene un circuito de hardware simple y es un método de control en tiempo real. Tiene las ventajas de una respuesta de compensación rápida, una pequeña pérdida de conmutación, sin onda portadora y sin componentes armónicos de frecuencias específicas en la salida del inversor. La desventaja es que la frecuencia de conmutación, la velocidad de respuesta y la precisión del seguimiento de corriente del sistema se verán afectadas por el ancho de banda de histéresis. Cuando el ancho de banda es fijo, la frecuencia de conmutación cambiará a medida que cambie la corriente de compensación, lo que provocará una mayor corriente de ondulación y ruido de conmutación.
2 Modo de control PWM de comparación de onda triangular
El método de control de seguimiento de comparación de portadora triangular es el método de control más simple.
De esta manera, la señal de comando de voltaje de compensación U*c se compara con la señal de voltaje de compensación real Uc. La desviación △Uc entre las dos se compara con la onda triangular después de pasar por el amplificador A. El pulso rectangular resultante se utiliza como cada interruptor del convertidor. La señal de control del componente se utiliza para obtener la forma de onda requerida en el extremo de salida del convertidor. El amplificador A suele utilizar un amplificador proporcional o un amplificador proporcional-integral. Un sistema de control compuesto de esta manera se diseña con el objetivo de minimizar △Uc. La mayor ventaja de este método de modulación es que la frecuencia de conmutación es fija, simple y fácil de implementar, tiene una velocidad de respuesta rápida y tiene buenas características de control para sistemas con una frecuencia de conmutación suficientemente alta. La desventaja es que la forma de onda de salida contiene componentes de distorsión de alta frecuencia a la misma frecuencia que la portadora triangular y la pérdida de conmutación es grande, lo que está limitado en aplicaciones de alta potencia. (Documento de caballeros)