proВИЭ: 4. Трёхуровневый повышающий DC/DC преобразователь (SimInTech)
В четвёртой части рубрики «proВИЭ» разбираем звено, которое стоит между солнечными панелями и шиной постоянного тока, то есть перед инвертором. Напряжение панелей зависит от освещённости, температуры и затенения и может меняться, например, от 800 до 1000 В. Инвертору нужна стабильная шина, в нашем примере 1100 В. Эту задачу решает повышающий DC/DC преобразователь.
Рассматриваем трёхуровневую топологию и объясняем, почему на высоких напряжениях она выгоднее двухуровневой. Каждый ключ работает при половинном напряжении шины (Udc/2), а за счёт сдвига управляющих сигналов на полпериода пульсации тока в индуктивности уменьшаются вдвое при той же частоте коммутации. В силовой схеме разбираем индуктивность, ключи Q1 и Q2, фиксирующие диоды нейтральной точки и два последовательных конденсатора шины.
Система управления двухконтурная. Первый ПИ-регулятор стабилизирует суммарное напряжение на шине. Второй следит за разностью напряжений на конденсаторах и не даёт уходить нейтральной точке: при дрейфе один конденсатор перезаряжается, а ключи оказываются под напряжением выше расчётного. Также показываем, как формируется ШИМ с транспортным запаздыванием в канале Q2 и как работает блок плавного заряда конденсаторов, который защищает схему от броска тока при пуске.
В конце запускаем модель: смотрим плавный заряд, пульсации тока с удвоенной частотой, баланс Uhigh и Ulow, а затем отработку ступенчатого изменения нагрузки.
Принцип работы трёхуровневой NPC-топологии подробно разбирается в серии «Экзотический Электропривод». Ссылки на неё и на предыдущие части «proВИЭ» в описании.
🎥 Смотреть видео: https://rutube.ru/video/200e5f620163d738cd337bb104dc2d2d/
📎 Ссылка на модель в SimInTech
В четвёртой части рубрики «proВИЭ» разбираем звено, которое стоит между солнечными панелями и шиной постоянного тока, то есть перед инвертором. Напряжение панелей зависит от освещённости, температуры и затенения и может меняться, например, от 800 до 1000 В. Инвертору нужна стабильная шина, в нашем примере 1100 В. Эту задачу решает повышающий DC/DC преобразователь.
Рассматриваем трёхуровневую топологию и объясняем, почему на высоких напряжениях она выгоднее двухуровневой. Каждый ключ работает при половинном напряжении шины (Udc/2), а за счёт сдвига управляющих сигналов на полпериода пульсации тока в индуктивности уменьшаются вдвое при той же частоте коммутации. В силовой схеме разбираем индуктивность, ключи Q1 и Q2, фиксирующие диоды нейтральной точки и два последовательных конденсатора шины.
Система управления двухконтурная. Первый ПИ-регулятор стабилизирует суммарное напряжение на шине. Второй следит за разностью напряжений на конденсаторах и не даёт уходить нейтральной точке: при дрейфе один конденсатор перезаряжается, а ключи оказываются под напряжением выше расчётного. Также показываем, как формируется ШИМ с транспортным запаздыванием в канале Q2 и как работает блок плавного заряда конденсаторов, который защищает схему от броска тока при пуске.
В конце запускаем модель: смотрим плавный заряд, пульсации тока с удвоенной частотой, баланс Uhigh и Ulow, а затем отработку ступенчатого изменения нагрузки.
Принцип работы трёхуровневой NPC-топологии подробно разбирается в серии «Экзотический Электропривод». Ссылки на неё и на предыдущие части «proВИЭ» в описании.
🎥 Смотреть видео: https://rutube.ru/video/200e5f620163d738cd337bb104dc2d2d/
📎 Ссылка на модель в SimInTech