Z源逆变器在UPS系统中的应用研究

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现代高科技带动了电子产品的发展,电源技术逐渐成熟,不间断电源(UPS)在计算机、航空、医疗等领域得到了广泛应用,起着稳定电网电压和频率、改善电网质量的作用。尤其是当电网发生故障时,不间断电源可以实现给负载不间断的供电。逆变器作为UPS的主要部件,具有稳压稳频的作用。UPS一般采用传统的电压型逆变器,传统逆变器固有的缺陷限制了UPS的性能。当逆变桥发生直通时,会损坏电力电子器件,甚至损坏整个系统。本课题中论述了一种新型逆变器—Z源逆变器,在直流部分与逆变桥之间增加了Z源网络,优势在于逆变电路可以工作在直通状态,并通过控制直通零矢量来实现升降压的功能。  本研究将单相电压型Z源逆变器应用到UPS系统中,采用SPWM调制方式控制逆变桥开关管的导通,并建立了电压外环电流内环的双闭环控制模型。最后通过仿真验证了这种新型UPS的性能稳定性。介绍了UPS的分类、工作原理,重点介绍了双变换在线式UPS的工作原理,并分析了带有功率校正的UPS电路。讲述了单相电压型Z源逆变器的拓扑结构,升降压的原理,并采用saber仿真软件验证了升降压功能。分析了采用新型逆变器的UPS主电路的设计,各部分元件的参数计算;介绍了控制电路的设计,并建立了电压电流双闭环控制模型。在MATLAB软件的SIMULINK环境下搭建仿真电路,仿真分析系统方案的可行性与正确性。
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