Le circuit de l'onduleur monophasé est une sorte d'équipement électronique de puissance qui convertit l'énergie DC en énergie AC, qui est largement utilisée dans les champs du système d'alimentation électrique, de contrôle industriel, d'équipement de communication, etc. Dans cet article, le principe de contrôle du circuit de l'onduleur monophasé est introduit en détail, y compris sa composition de base, son principe de travail, sa stratégie de contrôle, son indice de performance et ses domaines d'application.
1.La composition de base du circuit de l'onduleur monophasé
Le circuit d'onduleur monophasé est principalement composé des parties suivantes:
1.1 Alimentation CC:La source d'alimentation d'entrée du circuit de l'onduleur monophasé, qui peut être une batterie de stockage, un panneau solaire, une pile à combustible, etc.
1.2 Onduleur:Le composant clé pour convertir la puissance CC en puissance AC, adopte généralement la topologie complète ou demi-pont.
1.3 Filtre:Utilisé pour filtrer les harmoniques à haute fréquence de la sortie de l'onduleur et améliorer la qualité de la puissance de courant alternatif.
1.4 Contrôleur:Contrôle en temps réel de l'onduleur, réalisant le réglage de la fréquence, de l'amplitude et de la phase de la puissance de sortie CA de sortie.
1.5 Circuit de protection:Utilisé pour protéger le fonctionnement sûr du circuit de l'onduleur dans des conditions anormales, telles que la surcharge, le court-circuit, la surchauffe, etc.
2. Principe de travail du circuit de l'onduleur monophasé
Le principe de travail du circuit de l'onduleur monophasé est de convertir l'énergie CC en énergie AC par l'onduleur. L'onduleur adopte généralement la topologie à pont complet ou à demi-pont, et son principe de travail est le suivant:
2.1 onduleur à pont complet:Il se compose de quatre dispositifs de commutation, qui sont S1, S2, S3 et S4. Lorsque S1 et S3 sont allumés et que S2 et S4 sont désactivés, le demi-cycle supérieur du courant alternatif (AC) est sorti; Lorsque S2 et S4 sont allumés et que S1 et S3 sont désactivés, la moitié inférieure du cycle de l'AC est la sortie. En contrôlant l'angle et le désactivation des quatre dispositifs de commutation, la fréquence et l'amplitude du courant alternatif de sortie peuvent être ajustées.
2,2 onduleur à demi-pont:Il se compose de deux dispositifs de commutation, S1 et S2, qui sortent le demi-cycle supérieur du courant alternatif (AC) lorsque S1 est allumé et que S2 est désactivé, et le demi-cycle inférieur de la CA lorsque S2 est allumé et que S1 est éteint. Les onduleurs à demi-pont ont une faible capacité de sortie et sont généralement utilisés pour les applications de faible puissance.
3. Stratégies de contrôle pour les circuits de l'onduleur monophasé
Les stratégies de contrôle pour les circuits de l'onduleur monophasé comprennent les éléments suivants:
3.1 Contrôle de modulation de largeur d'impulsion (PWM):La régulation de l'amplitude et de la fréquence du courant alternatif de sortie est réalisée en ajustant les temps ON et désactivés des dispositifs de commutation. Le contrôle PWM présente les avantages d'une vitesse de réponse rapide, d'une précision de contrôle élevée et d'une bonne qualité de la forme d'onde de sortie.
3.2 Contrôle de modulation d'onde sinusoïdale (SPWM):Générez des signaux de contrôle PWM en générant des signaux de référence d'onde sinusoïdaux et en les comparant aux signaux de sortie réels. Le contrôle SSPWM peut réaliser des formes d'onde sinusoïdales du courant alternatif de sortie et améliorer la qualité de l'énergie électrique.
3.3 Contrôle de modulation du vecteur d'espace (SVPWM):En appliquant la méthode de contrôle de l'onduleur triphasé à l'onduleur monophasé, il réalise le contrôle précis de l'amplitude et de la phase du courant alternatif de sortie. Le contrôle SVPWM présente les avantages d'une précision de contrôle élevée et d'une bonne qualité de la forme d'onde de sortie.
3.4 Contrôle prédictif:Le contrôle en temps réel de l'onduleur est réalisé en prédisant l'état futur du système. Le contrôle prédictif présente les avantages d'une solide robustesse et d'une bonne adaptabilité.
4. Index de performances des circuits de l'onduleur monophasé
Les indices de performances du circuit d'onduleur monophasé comprennent principalement les éléments suivants:
4.1 Fréquence de sortie:La fréquence de la sortie CA de l'onduleur, qui est généralement la même que la fréquence de l'alimentation en courant continu d'entrée.
4.2 Amplitude de sortie:L'amplitude de la sortie AC de l'onduleur, qui peut être ajustée par la stratégie de contrôle.
4.3 Qualité de la forme d'onde de sortie:La qualité de la forme d'onde de la sortie CA de l'onduleur, y compris le contenu harmonique, la distorsion de la forme d'onde et d'autres indicateurs.
4.4 Efficacité:L'efficacité de l'onduleur dans la conversion de la puissance CC en puissance CA, généralement entre 85% ~ 95%.
4.5 Fiabilité:La fiabilité de l'onduleur pendant les opérations à long terme, y compris le taux d'échec, l'espérance de vie et d'autres indicateurs.
5. APPLICATIONS DIFICATIONS DES CIRCUITS DE L'ONVERSEMENT
Les circuits de l'onduleur monophasé sont largement utilisés dans les champs suivants:
5.1 Système d'alimentation:Utilisé pour la régulation de la fréquence, la régulation des phases, la compensation réactive de puissance et d'autres applications du système électrique.
5.2 Contrôle industriel:Utilisé pour l'équipement d'automatisation industrielle, la conduite motrice, la gestion de l'énergie et d'autres applications.
5.3 Équipement de communication:Utilisé pour l'alimentation électrique de la station de base de communication, du centre de données, de la communication par satellite et d'autres équipements.
5.4 Appareils ménagers:Utilisé pour la conversion de puissance des climatiseurs, des réfrigérateurs, des machines à laver et d'autres appareils ménagers.
5.5 Nouveaux systèmes énergétiques:Utilisé pour la conversion et la gestion de puissance de nouveaux systèmes énergétiques tels que l'énergie solaire et l'énergie éolienne.
Le circuit d'onduleur monophasé est un appareil électronique d'alimentation important avec une large gamme d'applications.