Digitale controle van een éénfasige actieve gelijkrichter

Heel wat hedendaagse toestellen, waaronder computers, televisietoestellen en aandrijvingen voor elektrische motoren, maken intern gebruik van gelijkspanning. De spanning die via het distributienet verdeeld wordt, is echter een wisselspanning. Daarom wordt in deze toestellen gebruik gemaakt van een gelijkrichter, die wisselspanning omzet naar gelijkspanning. De eenvoudigste, goedkoopste, en daarom ook de meest toegepaste gelijkrichter is de piekgelijkrichter. Aangezien deze gelijkrichter echter harmonische stromen in het net injecteert, kan de goede werking van het net en van de aangesloten toestellen verstoord worden. Daarom zijn reeds heel wat piekgelijkrichters vervangen door actieve gelijkrichters die een sinusoïdale stroom uit het net opnemen. De nieuwe mogelijkheden die digitale controle biedt, laten echter toe de bestaande actieve gelijkrichters verder te verbeteren. Het wordt hiermee immers mogelijk om meer complexe stuurstrategieën en ingewikkelde berekeningen uit te voeren. De aanwending van een digitale regelaar vraagt echter enkele bijkomende maatregelen ten opzichte van een klassieke analoge regelaar om een goede werking te verzekeren. Dit is dan ook een eerste punt waaraan in dit werk aandacht werd geschonken. De regeling werd nadien verder aangepast om de gelijkrichter minder storingsgevoelig te maken, alsook om het gedrag aan zowel de wisselspanningszijde als aan de gelijkspanningszijde te verbeteren. In eerste instantie werd dit gedaan voor werking van de gelijkrichter bij het ontwerpsvermogen, nadien werd ook werking in deellast bekeken. Een goede werking van de omzetter in vollast blijkt immers geen garantie voor het gedrag in deellast. De problemen die in deellast echter ontstaan omwille van een foutieve bemonstering van de stroom en omwille van een gewijzigde dynamica van het systeem, kunnen door een verdere verfijning van de regelaars opgelost worden. De bekomen gelijkrichter heeft een ingangsstroom met een bijzonder lage vervorming in een breed werkingsgebied. Tenslotte werd de interactie beschouwd tussen de gelijkrichter en het voedende net. Hiertoe werd de ingangsimpedantie van de gelijkrichter berekend en experimenteel opgemeten. Uiteindelijk werd op basis van de bevindingen een wijziging van de controlestrategie voorgesteld, die de gelijkrichter toelaat om nog beter het voedende net te ondersteunen

Fully equipped half bridge building block for fast prototyping of switching power converters

P

Sample correction for digitally controlled boost PFC Converters Operating in Both CCM and DCM

C