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單元十：單相串接式整流器 - 變流器

單元十：單相串接式整流器 - 變流器. 學習內容. 三臂式轉換器工作原理. 整流 - 變流器模型推導. 電流控制原理. 瞬時電壓控制原理. 直流電壓控制原理. ~. Inverter. Rectifier. REC-arm. INV-arm. Load. Load. C d1. ~. +. I s. Charger. B. C. L. L. +. -. +. C d2. V s. C o. -. -. N. DC/DC. 單相串接式整流器 - 變流器之用途. UPS. 最常採用之電路架構 - 半橋式. 電路簡單、便宜

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單元十：單相串接式整流器 - 變流器

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  1. 單元十：單相串接式整流器-變流器 • 學習內容 三臂式轉換器工作原理 整流-變流器模型推導 電流控制原理 瞬時電壓控制原理 直流電壓控制原理

  2. ~ Inverter Rectifier REC-arm INV-arm Load Load Cd1 ~ + Is Charger B C L L + - + Cd2 Vs Co - - N DC/DC 單相串接式整流器-變流器之用途 • UPS • 最常採用之電路架構-半橋式 • 電路簡單、便宜 • 二分壓電容有電壓不平衡之問題需克服

  3. ~ Load 三臂式串接式整流器-變流器模型之推導(本實驗方法) COM-arm INV-arm REC-arm + IC Is C B L A L Cd + - + Vs Co - - N Let (i =A, B or C) 中間臂採用同步PWM方式切換

  4. 相量圖 變流側之相量圖 降壓模式 整流側之相量圖 jwLIC Vo(<Vs) Vs IA is in phase with -Vs Vs jwLIA 升壓模式 jwLIC Vo(>Vs) Vs

  5. kpwm k1 -1 整流器部之控制架構 vconB vd Vff - + - - IA vconA + + + + + Gv - Power circuit iA sint sine-wave generator 電流迴路響應 (設計請參見單相變流器)

  6. 將造成直流電壓有二次漣波 整流器電壓迴路模型推導 • 在單位輸入功因下之等校電路 與單級電路不同，雙級電路整流器直流側可以一電容代表，不包含電阻 IA + Vd - Rectifier Cd Pac Pdc • 將電流源反應至DC側之等校電路 + Vd - C

  7. + - 80 loop response 60 40 PI 20 z p f(Hz) 0dB ripple attenuation -20 PI -40 整流器電壓迴路響應 電壓控制器設計 (設計請參見單相整流器)

  8. k2 變流器部之控制架構 kv Vo/2 vo vfI - + - Vo + vconC + + + + + k3 k2 - + - iC Power circuit Current Controller iL Voltage Controller 電流迴路響應 IL 設計電壓迴路之簡化方塊 IL ks 電壓迴路響應 iL Current loop + Icap iC IC + + + 1 1/ks Vo + - vo kv (設計請參見單相變流器)

  9. Simulink 模擬

  10. 模擬結果

  11. 實驗系統之量化設計 系統參數 整流器電壓迴路設計 選擇p=180rad/s, z=30rad/s 令 中間臂 電流迴路設計(變流及整流器) 變流器電壓迴路設計 uv = 300Hz = 1885 rad/s

  12. 電路連接及設定 3f-Inverter Load Input Power AD6 AD8 AD3 DA3 DA2 DA1 PC AD1 AD5 AD2 50W 55Vrms PCI-6025E A/D [1 2 3 5 6 8] SW1 SW2 SW3 SW4 ON

  13. Simulink方塊連接

  14. 量測波形 (PC)

  15. 量測波形 (示波器)

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