DAB AC-DC变换器的新型电流调制仿真尝试(PSIM)

2024-01-07 18:20:14

首先声明,本文参考自论文:

S. Zengin and M. Boztepe, “A novel current modulation method to eliminate low-frequency harmonics in single-stage dual active bridge AC–DC converter,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 67, no. 2, pp. 1048–1058, Feb. 2020. 和 S. Zengin and M. Boztepe, “Trapezoid current modulated DCM AC–DC DAB converter for two-stage solid state transformer,” in Proc. 9th Int. Conf. Elect. Electron. Eng., 2015, pp. 634–638.

一,在文章一中一共介绍了三种调制策略,分别是TZM(trapezoidal modulation),HCM(hybrid current modulation),iHCM(IMPROVED HCM)调制策略 。

本文先介绍针对TZM调制策略的复现调制,文献二首先提出了TZM调制策略,其核心特点就是每个开关期间,电流都降为零,满足零电流开关条件。具体调制细节两篇文章都有详细模式介绍,这里不再赘述。

下图是变换器在半个开关周期的工作模态:

工作波形如下图所示:

?文章一定义D1,D2分别是mode1和mode2的所占占空比,在做复现仿真时,考虑到电流会降到零,因此我将mode3的占空比定义为D3,该时间与T2时刻电流有关,因此D3可以表示为

D3=\frac{Vg*(D1+D2)-n*Vdc)}{n*Vdc}

在TZM电流模式下,交流电流可以表示为:

为了简化控制,将D1+D2设为固定值:

?交流电流可以改写为:

其中\lambda=Vpeak/n*Vdc

?这样根据文章的实验参数,便可以计算出DTZM的值。

文献也设计了变压器的变比:

\lambda =1.6时电流质量最高。

二,在PSIM中搭建模拟仿真,具体参数参考文献一:

?下图为仿真波形:

(1)交流电流,THD值=7.5%

?(2)电感电流波形(1.6),不同相位条件下。

?(3)不同变压器变比(1.1)电流波形与文章的对比实验较为符合。

三,后续工作

后续将对文献一所提的HCM,iHCM进行复现尝试,同时上述TZM的调制依旧时开环控制策略,后续尝试闭环(闭环好难###)。

闭环参考下文

DAB AC-DC变换器的新型电流调制仿真尝试——闭环-CSDN博客

文章来源:https://blog.csdn.net/LHlhzzz/article/details/134958506
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