Phân tích tín hiệu nhỏ, điều khiển cấu hình nghịch lưu một pha tăng giảm áp

Bài báo trình bày cấu hình mạch nghịch lưu 1 pha tăng giảm áp (1P-BBI) là sự kết hợp bộ chuyển đổi DC-DC tăng áp ba bậc (Three level boost – TLB) và bộ nghịch lưu giảm áp 1 pha cầu H truyền thống. Khác với các cấu hình hai chặng thông thường, điện áp DC-link không yêu cầu là hằng số. Cấu hình 1P-BBI hoạt động ở hai chế độ. Chế độ giảm áp, điện áp DC đầu vào lớn hơn điện áp đầu ra, khi này chỉ các khoá ở phía nghịch lưu hoạt động tạo điện áp đầu ra. Và ngược lại, ở chế độ tăng áp, điện áp DC đầu vào thấp hơn điện áp đầu ra, các khoá bán dẫn của bộ chuyển đổi DC-DC tăng áp điều khiển điện áp DC-link bằng với điện áp đầu ra. Trong bài báo này, phân tích tín hiệu nhỏ cho 1P-BBI được trình bày nhằm xác định mối quan hệ giữa điện áp đầu ra sau bộ lọc và điện áp DC đầu vào để xây dựng hàm truyền cho hệ thống. Từ đó, các thông số cho bộ điều khiển tỷ lệ - tích phân (PI) được lựa chọn để điều khiển điện áp đầu ra trên tải. Trong bài báo, các phân tích về trạng thái hoạt động, quá trình tính toán và lựa chọn linh kiện được trình bày. Để kiểm chứng tính đúng đắn của giải thuật, các kết quả mô phỏng cùng thực nghiệm với tải thuần trở đã được sử dụng làm cơ sở kiểm chứng. Từ kiểm chứng thực nghiệm cho thấy bộ nghịch lưu phù hợp với ứng dụng một pha có công suất trung bình, nhỏ.