新型EPWM斩波器式交流稳压电源的原理分析

图4

3 对市电电压波动的补偿与Tr容量

当市电电压us波动时，将会引起负载电压uL的波动。为了保持uL稳定不变，必须用补偿电压uco对市电电压的波动进行补偿。当Us>Ur时须进行负补偿，使Us－Uco=UL=Ur；当Us<Ur时须进行正补偿，使Us＋Uco=UL=Ur，所以

UL=US±Uco=Ur    （11）

正补偿时取正号，负补偿时取负号。

假定补偿变压器Tr的变比为ξ：1，桥式斩波器的输出电压基波为uab1=DUmsinωt

则  Uco=(Uab1/ξ)    （12）

将式（12）代入式（11）得

UL=US±(1/ξ)Uab1    （13）

桥式斩波器的基波输出电压

Uab1=DUL    （14）

将式（14）代入式（13）得

UL=US±(D/ξ)UL    （15）

或UL?UL+(D/ξ)UL=US，UL(1+D/ξ)=US

UL=(Us)/(1+D/ξ)    （16）

正补偿时取正号，负补偿时取负号。当占空比D=1时，最大正、负补偿电压由式（12）得

Uco,max=(UL/ξ)（因为此时Uab1=DUL=UL）。

当市电电压的波动范围为±15％时，最大补偿电压

Uco,max=0.15UL=(UL/ξ)    （17）

由于补偿变压器Tr初次级匝比为

ξ=1/0.15=6.667    （18）

而补偿变压器次级电流，即市电输入电流

Is=P/Us    （19）

式中：P为市电输入功率。

补偿变压器初级电流，即桥式斩波器输出电流

Ich=Is/ξ    （20）

即桥式斩波器的斩波开关管的额定电流，只有市电输入电流IS的1/ξ。因而补偿功率

Pco=Uab1Ich=DUL(Is/ξ)=(DPUL)/ξUs    （21）

当US=UL时，D=0，补偿功率Pco,min=0；当Us,min=(1－0.15)UL=0.85UL时，D=1，则补偿功率Pco,max=

可以根据Pco,max来选择补偿变压器Tr的容量。