【導讀】功率轉換器控制在優(yōu)化功率轉換系統的整體性能方面起著(zhù)至關(guān)重要的作用。通過(guò)適當的控制，可以限度地提高電源轉換器的效率，減少能量損失并延長(cháng)組件壽命。通過(guò)設計復雜的控制算法，可以有效、優(yōu)化地管理電源轉換，同時(shí)保持電源轉換器輸出電壓和電流恒定。
功率轉換器控制在優(yōu)化功率轉換系統的整體性能方面起著(zhù)至關(guān)重要的作用。通過(guò)適當的控制，可以限度地提高電源轉換器的效率，減少能量損失并延長(cháng)組件壽命。通過(guò)設計復雜的控制算法，可以有效、優(yōu)化地管理電源轉換，同時(shí)保持電源轉換器輸出電壓和電流恒定。
功率轉換器控制的一個(gè)重要方面是適應負載條件和電源特性動(dòng)態(tài)變化的能力。這使得電源轉換器能夠提供穩定一致的輸出，無(wú)論電力需求或環(huán)境條件如何變化。此外，電源轉換器控制還可以包括許多功能，例如輸出波形調整、諧波失真補償和電能質(zhì)量管理。這些功能使其能夠適應應用的特定需求，并確?？煽?、高質(zhì)量的電源。
功率轉換器控制領(lǐng)域的研究和發(fā)展不斷帶來(lái)新技術(shù)和更復雜的算法。先進(jìn)數字控制器的使用，與基于機器學(xué)習的智能控制算法相結合，正在為進(jìn)一步提高電力電子轉換器的性能開(kāi)辟新的視角。脈寬調制（PWM）技術(shù)廣泛用于控制功率轉換器。這種控制方法涉及生成一個(gè)信號，該信號設法打開(kāi)和關(guān)閉功率轉換器的電子開(kāi)關(guān)，以在輸出端實(shí)現所需的電壓值。該切換功能（參見(jiàn)圖 1 中的示例）是通過(guò)比較兩個(gè)信號來(lái)實(shí)現的：調制信號和載波。這兩個(gè)信號可以總結如下：
調制量是包含有關(guān)所需輸出電壓的實(shí)際信息的信號。
載波是周期信號，通常為三角波形狀，其開(kāi)關(guān)頻率與功率轉換器的開(kāi)關(guān)頻率相對應。
通過(guò)這兩個(gè)信號的相互作用，產(chǎn)生開(kāi)關(guān)函數。作為演示，圖中描繪的系統由三種類(lèi)型的生成器組成，一些是真實(shí)的，一些是經(jīng)過(guò)計算和處理的：
(1) 是三角信號，稱(chēng)為“載波”。它是一種周期性且通常是固定頻率的信號。根據需要，其形式可能有所不同。
(2) 是閾值電壓，稱(chēng)為“調制”（或參考電壓）。它決定輸出邏輯狀態(tài)的切換閾值電平。它可以由用戶(hù)選擇，也可以是任何波形，例如作為逆變器運行時(shí)的正弦波。
(3) 是開(kāi)關(guān)電壓，是前兩個(gè)信號相交和比較的結果。稱(chēng)為二元切換函數。通常，如果調制量大于載波，則其值為 1。反之，其值為 0?？梢酝ㄟ^(guò)硬件（具有快速比較電路）或通過(guò)固件（通過(guò)使用功能強大的微控制器。
切換功能使用兩種類(lèi)型的信號。
圖 1：切換功能使用兩種類(lèi)型的信號。
開(kāi)關(guān)函數的結果直接發(fā)送到驅動(dòng)器，驅動(dòng)器根據開(kāi)關(guān)函數的1和0的順序來(lái)管理功率轉換器開(kāi)關(guān)的接通和關(guān)斷。因此，可以看出，結果是由于存在兩個(gè)不同且易于控制的信號而產(chǎn)生的真實(shí) PWM 信號。PWM 的基本原理是根據所需的參考電壓按比例改變開(kāi)關(guān)信號的脈沖寬度。這樣可以控制功率轉換器的有效輸出值，確保功率信號的適當調節和高質(zhì)量。如上所述實(shí)現的 PWM 的使用提供了許多優(yōu)點(diǎn)，包括高能效、改進(jìn)的輸出信號質(zhì)量、控制輸出功率的能力以及降低的功率損耗。在剛剛看到的例子中，
教程：如何控制電源轉換器
圖 2：開(kāi)關(guān)信號的占空比線(xiàn)性地跟隨調制信號的電平。
在逆變器設計中，技術(shù)用于生成純正弦波。圖 3 顯示了載波信號、調制信號以及前兩者的比較結果。值得注意的是，輸出信號將不可避免地受到載波和調制信號諧波的影響。為了減少 EMI 影響，有必要設計濾波器來(lái)盡可能消除或減少此類(lèi)不良因素。
正弦波調制廣泛應用于逆變器設計中。
圖 3：正弦波調制廣泛應用于逆變器設計。
結論
帶有載波和調制信號的 PWM 信號的生成是控制功率轉換器的基本技術(shù)。開(kāi)關(guān)函數的產(chǎn)生能夠調節輸出電壓，從而為電子轉換器提供準確、高效的控制。了解該技術(shù)的基本原理和應用對于工程師和電力至關(guān)重要，有助于開(kāi)發(fā)用于控制和優(yōu)化電力轉換的創(chuàng )新解決方案。
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