Buck型 AC/AC交流变换器的设计与实现

图7 Buck型AC/AC交流变换器的仿真波形：

(a) 控制信号K1a、K1b、K2a、K2b ；

(b) 电压uin、uo及uS2

4.2实验波形

根据上述分析，本文设计了一台原理样机。样机参数设置如下：输入电压有效值Uin =220V, 额定输出电压有效值Uo =110V。开关管采用IRFP460A；输入电压频率为50Hz；开关频率为45kHz；电感Lf=500μH；电容Cf=4.4μF。其实验波形如图8所示。其中图8(a)为输入电压uin和输出电压uo的实验波形，uo和uin的相位相同；图8(b)为输入电压uin和交流开关管S2的两端电压波形uS2，uS2是以uin为包络线的高频脉冲序列。

图8 Buck型AC/AC交流变换器的实验波形：

(a) 输入电压uin和输出电压uo ；

(b) 输入电压uin和S2的两端电压uS2

5 结论

本文详细分析了Buck型AC/AC交流变换器的工作原理及其控制策略。该变换器两对交流开关管高频互补开通，当占空比为常数时，其输出电压和输入电压的相位相同，但幅值不大于输入电压的幅值。通过对输入电压的极性判断，并结合输出电压误差放大信号与三角载波的比较结果，可确定各开关管的工作状态。仿真和试验结果验证了理论分析的正确性及控制策略的可行性。