Jednofázový střídač s nastavitelným výstupním napětím a elektronickou proudovou pojistkou

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá jednofázovými napěťovými střídači. První část textu je věnována obecnému popisu vybraných topologií. Jsou popsána dvou i více úrovňová zapojení včetně topologií s upínacími diodami a plovoucími kondenzátory. Dále je popsán návrh rezonančního DC-DC měniče typu LLC a střídače bez upínacích diod s topologií TNPC. Pro navržený střídač je uveden návrh regulační struktury v uzavřené smyčce. Regulace je prováděná v rotujícím referenčním systému. Pro převod do rotujícího systému je použita Parkova transformace. Ortogonální systém je získán pomocí zobecněného integrátoru druhého řádu. Kromě regulace střídavého napětí je navržena struktura pro regulaci stejnosměrného napětí. Nakonec je popsán návrh elektronické proudové pojistky.

This master thesis deals with single-phase voltage inverters. The first part of the text is devoted to a general description of selected topologies. Two-level and multilevel topologies are described, including topologies with clamping diodes and flying capacitors. In the next part, the design of an LLC resonant DC-DC converter is described. Next, the design of an inverter without clamping diodes with a TNPC topology is described. For the designed inverter, a control structure in a closed loop is proposed. The control is performed in a rotating reference frame. The Park transform is used to convert to a rotating frame, for which the orthogonal system is created by using a second-order generalized integrator. In addition to AC voltage regulation, a structure for DC voltage regulation is also created. Finally, the design of an electronic current fuse is described.