Delta变换技术之主逆变器的逆变/整流状态整合

主逆变器同样是可双向传输功率的四象限高频半桥式变换器，工作频率在l5kHz左右，它并联在UPS输出端，从两个桥臂的中点取出屯压经电感电容滤波后直接向负载输出。主逆变器在逆变状态时，向负载输出功率，反之，在整流状态时，从叨?S输出端(实际上是从叨，S输入端)吸收功率。下面，简单介绍一下主逆变器在两种状态下的工作过程。

1、逆变状态

图2-41所示为主逆变器逆变状态的等效电路及工作过程。我们分析其工作过程时，先按输出电压正半周和负半周把它分解为两个降压型开关电路(Buck)。在输出电压的正半周时，降压开关电路由开关管VT1、续流二极管VD2和电感「组成。VTI开通时电容C，上的正电压(384V)通过电感「向负载输出功率，电感「中的电流线性上升;当VT，由开通转为截止后，由于电感「的续流作用，感应电压使W乃导通，续流电流由电容C2提供，其电流方向实际上是给电容C2充电。在输出电压的负半周时，降压开关电路由开关管VT1、续流二极管WD，和电感「组成。VT2开通时，电容C2上的负电压(-384V)通过电感「形成输出电压的负半周，电感「中电流线性上升，VT2由开通转为截止后，由于电感的续流作用使二极管VD2通导，其电流方向实际上是给电容C1，充电。在电路中，输出电容C是容量不大的交流滤波电容器，设置它的主要目的是与电感「一起滤除逆变器15肝忙开关脉动电压和千扰信号，使输出电压为平滑的工弦波。

由图2-41所示的工作过程和输出电压波形可知：

当开关管的控制波形按正弦规律变化(SPWM)时，输出电压肯定是正弦波;

改变开关管VT1，、VT2的开关占空比，即可调节输出电压的高低，例如，正半周时若加长VT，通导的时间(W乃续流时间缩短)，则输出电压升高，反之，若缩短VT，通导时间(VT1续流时间加长)，则输出电压降低;负半周时若加长VT2的通导时间()刀，续流时间缩短)，则输出电压升高，反之，则输出电压降低;

正半周时，VT?高频通断工作，电容C，放电，DV1续流，C2充电，负半周时，VT2高频通断工作，电容C2放电，WD，续流，C，充电。两个电容不管是充电还是放电，持续时间都是5OHz的半周，即lOms，所以电容C，和C2都应取得足够大，尽量减小直流母线的5OHz纹波;

当输入电压比输出额定电压高时，主逆变器处于逆变状态，直流母线电压随着输出功率过程而下降，Delta逆变器在感知直流母线电压下降后，将从主电路吸收功率(对主电路形成负补偿)给直流母线升压，以维持该电压(实际上是电池电压)稳定不变;也就是说，主逆变器逆变状态时直流母线的电流由Delta变换器向主逆变器输送，并不需要电池释放或者吸收功率。Delta变换器向主逆变器传送的电流是它在对主电路做负电压补偿时由主电路以功率的形式吸收来的。

2、整流状态

图2-42所示是主逆变器的整流状态等效电路及工作过程。此时可等效为两个升压开关电路(Boost)，输出电压正半周时，升压开关电路由开关管VT2、续流二极管WD，和电感组成。当VT2导通时，输出电压通过电感使电容C1(-384V)放电，电感储能，电感中电流线性上升，当VT2由导通转为截止后，由于电感的续流作用，感应电压使WD，导通，续流电流向电容C，充电，完成整流功能;当输出电压负半周时，升压开关电路由开关管VT，、续流二极管W乃和电感组成，VT，导通时，输出电压通过电感使电容C，(+384V)放电，此时电感储能。

特别要指出的是，频率同步电路的效果丝毫不会影响输出电压此与输入电压邱同频同相，在DeIta变换叨裕中，输出电压与输入电压之间根本不存在频差及相差司题。控制电路设置频率同步功能仅仅是为了使两个变换器工作在最佳状态，并使对输入电压和负载电流谐波的补偿功能有比较理想的效果。