新型EPWM斩波器式交流稳压电源的原理分析

K≥ξ₁×ξ₂×

当T_r1、T_r2、T_r3的变比相同时，K≥ξ₁²

图5 单相EPWM斩波式稳压电源的原理电路

4.3 三角波发生器电路

三角波发生器电路由一个方波电压发生器（U₇）和一个积分器（U₈）组成，如图5中U₇及U₈所示，这种电路在UPS中是常用的。三角波频率与方波电压发生器的频率相同，当方波电压发生器中的电阻R₈=0.86R₉时，三角波频率f_c≈

4.4 状态切换触发电路

状态切换与触发电路如图5下部电路所示。它是由脉冲变压器T_r4、T_r5、T_r6、T_r7及其下面的两个三极管组成的。图中U₉、U₁₀是将市电电压变换成与其相对应的正、负半周方波电压。U₉得到与u_s正半周相对应的方波电压，U₁₀得到与u_s负半周相对应的方波电压。电路的切换采用的是三极管与门的工作原理，触发电路采用的是脉冲变压器输出形式，当然也可以采用光耦的输出形式。切换电路有两组输入信号，每组两个输入信号，即正补偿与负补偿，正半周方波与负半周方波。因此，应有4组触发电路，即由T_r4、V₅、V₆组成的正补偿正半周触发电路；由T_r6、V₉、V₁₀组成的正补偿负半周触发电路；由T_r7、V₁₁、V₁₂组成的负补偿正半周触发电路和由T_r5、V₇、V₈组成的负补偿负半触发电路。每一种触发电路，只有当脉冲变压器下面的二个三极管同时导通时才能输出触发脉冲。脉冲变压器下面的两个三极管，其中一个受正负补偿信号的控制，另一个受正负半周方波电压的控制。因此，四种触发电路对应于市电电压的每半个周期中，只有一种触发电路输出触发脉冲，其它3种触发电路不工作。由于正负方波电压的加入，4种触发电路之间每半个周期转换一次，而且转换是在市电电压过零时进行。因此，触发电路的切换不会对输出产生冲击。

4.5 稳压补偿过程

空载时假定U_SU_r，则正补偿控制电路工作，并使V₆、V₁₀导通。在市电电压正半周，U₉使V₅、V₁₁导通。由于V₅、V₆导通，T_r4输出触发脉冲，使斩波桥中V₁、V₄导通。在市电电压负半周，U₁₀使V7、V₉导通，由于V₉、V₁₀导通，T_r6输出触发脉冲，使斩波桥中V₂、V₃导通，对市电电压进行正补偿。补偿电压U_co的大小，与U_r1－U_SL=ΔU的大小成比例。如果此时加载，I_S≠0，则T_r3检测的电压降XI_S使U_S减小，因而ΔU增大，补偿电压U_co也相继增大，以达到U_S＋U_co=U_L=U_r的补偿目的。

当U_S>U_r时，稳压补偿过程与U_SU_r时相似，不再重复。

5 三相EPWM斩波器式交流稳压电源

三相EPWM斩波器式交流稳压电源，可以用三个如图5所示的单相电路组成。由于三相是各自独立地进行稳压补偿控制，所以，还可以对市电输入电压的不对称度进行补偿。

6 结语

按照上述原理制成了一台2.5kVA样机，当输入电压变化范围为±15％时，输出电压的变化±1％，谐波含量2.3％。

这种稳压电源的特点是体积小、重量轻、稳压精度高、反应速度快、是无级补偿、电路简单。当市电电压在218～222V时，稳压电源不工作，不耗电，电源损耗小，效率高。但只能补偿市电电压的大小变化，不能补偿谐波。