Регулятор переменного напряжения с малым числом ключей и цифровым управлением

Abstract

В работе рассматривается новый трехфазный регулятор переменного напряжения с малым числом ключей. Предлагаемый преобразователь является повышающе-понижающим с синусоидальными входными и выходными токами. Предложена методика расчета токов регулятора переменного напряжения по высшим гармоникам. Получены зависимости коэффициентов гармоник от глубины модуляции, используя метод АДУ, а также произведено сравнение с результатами имитационного моделирования. Оценка качества выходного и входного токов относительно частоты коммутации позволило выбрать оптимальный диапазон частот для экспериментального макета. Рассмотрена и проанализирована цифровая система управления регулятора переменного напряжения с малым числом ключей, которая выполнена на базе микроконтроллера Atmel AVR Atmega. Приведены эпюры токов и напряжений регулятора с цифровой системой управления, полученные в ходе эксперимента. The paper considers a new three-phase AC voltage regulator with a few switches. The proposed converter is buck-boost with sinusoidal input and output currents. A calculating method of AC voltage regulator currents using the highest harmonics is proposed. Dependences of harmonic coefficients on the modulation depth were obtained using the ADE method, and the results were compared to the simulation results. The evaluation of the output and input currents quality relative to the switching frequency allowed choosing the optimal frequency range for the experimental layout. The digital control system of the AC voltage regulator with a small number of switches, which is based on the Atmel AVR Atmega microcontroller, was reviewed and analyzed. The paper also presents the diagrams of currents and voltages of the regulator with a digital control system obtained during the experiment.