一种新型逆变器及其滑模控制

3 仿真研究

为了验证新拓扑及其控制策略的可行性及性能，利用Matlab/Simulink 搭建电路模型进行仿真验证， 参数
设置： 直流输入电压Ud=50 V， 电感L=0.8 mH， 电容C=90 μF， 负载电阻R=10 Ω， 输出电压O=100sin(314t)V，

为说明能降压输出仿真了uO=30sin(314t) V 时的情况。图5 表明， 在无输入和输出扰动时， 逆变电源得到
了所设定的输出。可以实现输出电压幅值大于或小于输入电压Ud， 且其波形正弦度好。此时THD=1.34%， 总谐波畸变率小， 输出电压质量高。在5 ms 的时候负载电阻从10 Ω 跃变成15 Ω，在25 ms的时候负载电阻从15 Ω 跃变成10 Ω( 即负载扰动时变化量为原来电阻值的50％)。从图6 可以看出负载扰动时， 逆变电源的输出电压几乎不变， 这说明滑模控制下的新型逆变器对负载扰动具有很好的抑制能力。本文提出了新型逆变器， 该逆变器拓扑结构简单，采用的元器件少， 且其控制设计主要是针对前一级Boost电路的控制设计，因此其控制的设计比较简单。整个拓扑只有一个开关工作在高频状态，从而减小了开关损耗提高了系统效率。为了使该电路获得很好的鲁棒性，在分析其工作原理的基础上，对其滑模控制策略进行了研究。最后进行了仿真验证，仿真结果表明在滑模控制下的新型逆变器对负载扰动具有很好的抑制能力，表现出很好的动态和稳态性能，且输出电压波形谐波含量低，波形质量好，是一种高性能的逆变器。