基于LCL滤波的SPWPM高频链矩阵变换器控制策略：高频逆变与谐波衰减

本文档主要探讨了一种创新的基于LCL滤波的SPWPM（Sinusoidal Pulse Width Modulation）高频链式矩阵变换器控制策略，发表在2011年的《电机与控制学报》上。作者郑连清、赵永涛和单国栋针对传统SPWM（正弦脉宽调制）波形提出了新的控制方法，旨在使变压器能够在高频状态下运行。 控制策略的核心在于对SPWM波形的改造。首先，通过软化处理常规的SPWM波，即降低其陡峭度，然后引入脉冲密度调制（Pulse Density Modulation, PDM），使得软化的SPWM波与双极性三态SPWPM波保持同步。这种同步确保了高频逆变桥的高效运行。软化过程后的SPWM波被进一步逻辑处理，成为矩阵变换器开关管驱动信号的重要组成部分。 矩阵变换器在此过程中扮演了关键角色，它接收并解调SPWPM波形，将其还原为标准的SPWM波形。这种转换确保了输入信号的信息完整，但排除了调制波的频率成分，有利于高频变压器在高频段内进行能量传输，减少谐波干扰，提高效率。 为了支持这一理论，文中对前级高频逆变桥在SPWM和SPWPM工作模式下的输出波形进行了数学分析，证明了SPWPM波确实包含SPWM波的全部信息，只是在频率成分上有所不同。研究还特别提到了LCL滤波器的应用，相比于传统的LC滤波器，LCL滤波器在高频段能更有效地衰减高次谐波，进一步优化了系统的性能。 论文的关键词包括高频链、矩阵变换器、正弦脉宽脉位调制、脉冲密度调制、软化SPWM以及解调技术。整个控制策略的设计和实验验证都表明，这种新型控制方法具有显著的优势，对于提高高频变换器的性能和稳定性具有重要意义。这篇论文不仅提供了理论基础，也为实际工程应用提供了有价值的参考。