一種超級電容儲能的雙向逆變電路及其控制策略

摘要：為解決數控機床加工中意外掉電退刀、伺服單元外接制動電阻產生能耗等問題,提出了一種超級電容儲能的雙向逆變電路,使得伺服系統在突然斷電狀態下,儲能模塊能夠繼續短時地給數控機床系統供電,完成斷電回退的功能。該電路可以提供更高的輸出電壓和占空比,且在應用中可以取消伺服單元外接制動電阻而將制動能量循環利用,同時提出了相應的控制策略。該電路包括Buck/Boost電路、信號采樣電路、PWM邏輯控制電路和互鎖驅動電路,通過調節兩路互為180°的PWM波占空比及充、放電信號來實現升、降壓閉環控制,從而完成能量的雙向傳遞。該拓撲簡單、高效,性能穩定,以最少的功率器件實現大功率轉換及輸出。最后,實驗波形驗證了所提方案的可靠性。