（电力电子与电力传动专业论文）输入串联输出并联逆变器系统控制策略的研究.pdf

南京航空航天大学博士学位论文 ii 有效性。 关键词：输入串联, 输出并联, 逆变器, 输入均压, 输出均流, 控制策略, 解耦 南京航空航天大学博士学位论文 iii abstract input- series- output- parallel (isop) inverter, which consists of multiple inverter modules connected in series at the input side and parallel at the output sides, is suitable for high input voltage and high output current applications. input voltage sharing (ivs) and output current sharing (ocs) are necessary requirements for isop inverter to work properly. so the dissertation investigates the control strategies to achieve ivs and ocs for isop inverter. this dissertation reveals the relationship between ivs and ocs, and shows that if ocs is achieved, ivs will be achieved automatically. however, control aiming to meet ocs will lead to instability. if ivs is achieved, once either magnitudes or the power factor angles of output currents are equal, ocs will be achieved. it will be stable for isop inverter. control method is presented to achieve ivs and ocs for isop inverter. by the method, ivs is achieved by controlling magnitudes of the inductor currents according to the input voltage errors. ocs is achieved by keeping the phases of the filter inductor currents constant, which means power angles of the output are invariable. a centralized control strategy for isop inverter is proposed based on above analysis. the control strategy is composed of output voltage regulating (ovr) loop, input voltage sharing regulating (ivsr) loop and inductor current regulating (icr) loop. all modules share the common ovr loop，which provides references for all the icr loops. ivsr loop regulates the magnitudes of the references of icr loops to achieve ivs. during regulating process, the output power angles of the modules are kept constant, ocs will be achieved when ivs is achieved. based on the centralized control strategy, a distributed control strategy is proposed to keep the control system independently. the strategy distributes control circuits into each module, and control circuits of the modules are connected by the output voltage reference line and the ivs line, which makes modules work independently or corporately with other modules. the importance of each modules is same in the system, which improves reliability, redundant and modularity of the system. input voltages, output voltage and output currents are controlled in isop inverter, thus the control system seems to be complex. analysis shows that ovr loop is decoupled with ivsr loops, so control system could be decoupled into two independent parts: ivsr loops and ovr loop. each part could be designed independently. ivsr loops are a multi- variables system, so 南京航空航天大学博士学位论文 iv lyapunov theorem is used to design it. ovr loop is a single- variable system, and frequency domain analysis method could be used. the dissertation provides design method in detail. a 2kva prototype of two- module isop inverter is fabricated and tested in the lab. experimental results verified the effectiveness of the proposed control strategies. keywords: input- series, output- parallel, inverter, input voltage sharing, output current sharing, control strategy, decouple 南京航空航天大学博士学位论文 ix 图表清单 图 1.1 电力电子学是电子、电力和控制的交叉学科.1 图 1.2 元器件级集成.4 图 1.3 模块级集成.4 图 1.4 系统级集成.4 图 1.5 模块的级联组合方式.5 图 1.6 模块的串并联组合方式.5 图 1.7 双环均压控制策略.8 图 1.8 双全桥磁集成 isop 变换器.8 图 1.9 三环均压控制策略.9 图 1.10 基于积分控制的均压控制策略.9 图 1.11 集中式均流控制方式.11 图 1.12 主从式均流控制方式.12 图 1.13 平均值法均流控制方式.13 图 1.14 最大值法均流控制方式.13 图 2.1 isop 逆变器系统结构框图.15 图2.2 模块输入恒功率特性曲线.17 图 2.3 isop 逆变系统输入端小信号模型.18 图 3.1 隔离式逆变器.21 图 3.2 模块主电路拓扑.21 图 3.3 isop 逆变器系统主电路.22 图 3.4 集中式均压均流控制策略.24 图 3.5 输入均压控制效果对比仿真波形.25 图 3.6 阻性满载时的仿真波形.26 图 3.7 感性满载时的仿真波形.28 图 3.8 输入电压跳变时的仿真波形.29 图 3.9 输出负载跳变时的仿真波形.31 图 3.10 三模块 isop 逆变器系统的仿真波形.32 图 3.11 电流环系统框图及工作波形.34 图 3.12 输出电压和电流相量图.36 南京航空航天大学博士学位论文 x 图 3.13 输入分压电容参数不同时的仿真波形.37 图 3.14 输出滤波电感参数不同时的仿真波形.40 图 3.15 输出滤波电容参数不同时的仿真波形.43 图 4.1 分布式均压均流控制策略.48 图 4.2 阻性满载时的仿真波形.50 图 4.3 感性满载时的仿真波形.52 图 4.4 输入电压跳变时的仿真波形.54 图 4.5 输出负载跳变时的仿真波形.55 图 5.1 isop 逆变器系统均压均流控制策略框图.58 图 5.2 解耦后的 isop 逆变器系统均压均流控制策略框图.59 图 5.3 isop 逆变模块输入电压环框图.60 图 5.4 isop 逆变系统输入端电路.60 图 5.5 两个模块组成的 isop 逆变器系统控制框图 .63 图 5.6 电压环等效框图.65 图 5.7 电压环补偿前后幅频特性曲线.66 图 6.1 直流变换器电路图.67 图 6.2 逆变器电路图.70 图 6.3 电流滞环电路.73 图 6.4 电压调节器电路.74 图 6.5 均压环控制电路.74 图 6.6 等效后双模块 isop 逆变器系统框图.75 图 6.7 阻性满载时的实验波形.76 图 6.8 阻性半载时的实验波形.76 图 6.9 感性满载时的实验波形.77 图 6.10 输入电压突变时的电压电流实验波形.78 图 6.11 负载突变时的电压电流实验波形.79 图 6.12 阻性满载时输入分压电容有差异的实验波形.80 图 6.13 阻性半载时输入分压电容有差异的实验波形.81 图 6.14 感性满载时输入分压电容有差异的实验波形.81 图 6.15 阻性满载时输出滤波电感有差异的实验波形.82 图 6.16 阻性半载时输出滤波电感有差异的实验波形.83 南京航空航天大学博士学位论文 xi 图 6.17 感性满载时输出滤波电感有差异的实验波形.84 图 6.18 阻性满载时输出滤波电容有差异的实验波形.85 图 6.19 阻性半载时输出滤波电容有差异的实验波形.85 图 6.20 感性满载时输出滤波电容有差异的实验波形.86 图 6.21 阻性满载时的实验波形.87 图 6.22 输入电压突变时的电压电流实验波形.87 图 6.23 负载突变时的电压电流实验波形.88 表 5.1 均压调节环参数仿真对比.64 3 承 诺 书 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容 外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本 论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明 确方式标明。 本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允 许论文被查阅和借阅, 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 作者签名： 日 期： 年 月 日 南京航空航天大学博士学位论文 1 第一章 绪论 1.1 研究背景 1.1.1 电力电子系统集成的发展 电力电子是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。它是电子、电力和控制 三个学科的交叉1。这种交叉关系可由图 1.1 表示，其中电子包括器件和电路，电力包括静 止功率变换装置和旋转功率变换装置，控制包括连续控制和离散控制。随着技术的发展， 电力电子技术还与材料科学、芯片封装技术等许多领域密切相关，逐步发展成为多学科相 互渗透的综合性学科。电力电子技术的发展成为节约能源、降低元材料消耗以及提高生产 效率的重要手段2。 电力电子学 控制 连续离散 电力 电子 器件 电路 静止 装置 旋转 装置 图 1.1 电力电子学是电子、电力和控制的交叉学科 自 1956 年第一只晶闸管诞生以来，电力电子技术得到了快速发展。在电力电子技术发 展过程中，电力电子器件起了主导作用。器件从最初的不控器件到半控器件、电流全控器 件、电压全控器件和功率集成电路等，其种类不断丰富；器件的体积也减小了 34 个数量 级；大功率器件的开关时间从毫秒级降到微秒级，小功率器件甚至达到纳秒级；器件的工 作频率从 50hz 提高到兆赫级；变换器的功率等级从微伏安提高到几百兆伏安；封装技术与 制造技术也从单片微电子芯片制造渗透到高电压应用领域。虽然电力电子器件的价值不超 过电力电子装置总价值的 20%30%，但是却对电力电子装置的体积、重量和技术性能起到 非常重要的作用3。 电力电子技术在发展的同时也面临着严峻的考验，一方面，社会对电力电子装置的性 南京航空航天大学博士学位论文 2 能的要求不断提高；另一方面，目前的电力电子装置多是建立在分立器件的基础上。产品 根据不同需求进行设计，在生产过程中进行大量重复性劳动，造成劳动效率低，产品成本 高。 电力电子系统构成日益复杂，功能更加全面。采用电力电子系统集成技术可以简单、 快速的设计和生产出满足需求的电力电子装置，并且在众多功率变换电路中找到最优的解 决方案。因此电力电子系统集成技术是今后发展的方向。 电子技术包括微电子技术和电力电子技术两个分支4。微电子技术经历了分立器件、集 成电路、大规模集成电路的发展过程5，随着生产技术的提高，将更多的电子器件集成在单 个硅片成为微电子技术发展的趋势6，微电子集成技术的发展提高了芯片的性能和可靠性。 将集成芯片应用到电子装置中，可以减小装置体积，提高生产效率和降低生产成本。 电力电子技术着重于分立器件的发展。随着开关器件耐压水平的提高，变换功率逐渐 增大，开关频率也大幅度提高。但是采用分立器件的功率变换装置具有体积大、可靠性差、 设计周期长、生产效率低和生产成本高等缺点，限制了功率变换装置的广泛应用。借鉴微 电子集成的思想，提出了电力电子集成思想。电力电子系统集成技术用集成的标准化功率 器件或模块取代分离分立器件，象搭积木一样，方便的构成各种电能变换装置。采用电力 电子集成技术可以得到具有通用性的电力电子模块，集成模块可方便的实现结构复杂、功 能强大的电力电子系统，从而降低电力电子装置的设计难度、缩短设计周期，还可通过对 集成模块批量生产，降低生产成本。国内外研究机构对电力电子系统集成技术展开了研究。 20 世纪 90 年代初，美国海军部队在电动鱼雷驱动系统研究中提出了“电力电子积木模 块(power electronics building block, pebb)”的概念，应用于军用大功率变换系统7。软开 关技术也被应用到 pebb 模块中8，降低开关器件的电压应力、提高系统的可靠性。 1998 年 9 月美国政府批准由美国自然科学基金会投资，建立美国电力电子系统中心 (center for power electronics system, cpes)，系统研究电力电子系统集成技术。cpes 针对 商用的中、小功率场合，提出了电力电子模块(integrated power electronics module, ipem)的 概念9, 10。ipem 分为有源 ipem 和无源 ipem。有源 ipem 实现功率器件、驱动控制电路和 传感器等部件的集成；无源 ipem 实现磁元件、电容器等无源器件的集成。cpes 对于电力 电子系统研究的内容包括：(1) 集成材料、高密度集成、热- 机械集成、控制和传感器集成、 新型功率半导体等基础研究；(2) 电- 磁- 热- 机械集成研究，构建有源 ipem、无源 ipem 和 滤波器 ipem；(3) 电力电子模块和负载的集成。比如，电力电子变换器控制的电动机传动 系统中，将包含驱动、保护电路的变换器集成为一个模块，再将变换器模块和电动机集成 在一起。这样，电动机装有控制电路，接上电源，电动机就可以带负载工作； (4) 基于 ipem 南京航空航天大学博士学位论文 3 的电力电子集成系统在通讯、计算机、汽车、航空和新能源系统的应用研究。 无论是 pebb还是 ipem，其核心都是试图将电力电子装置及其各个部件标准化，以实 现电力电子系统的集成，从而缩短电力电子系统的研发周期，降低成本，提高可靠性。 2002 年，我国国家自然科学基金电气工程学科确定了“电力电子系统集成基础理论及 若干关键技术研究”的重点项目(50237030)，由浙江大学、西安交通大学和西安电力电子技 术研究所承担，对电力电子系统集成技术进行研究。并对电力电子系统集成中电路拓扑11- 14 及器件集成15- 18等问题进行了重点研究。 1.1.2 电力电子系统集成的分类 电力电子系统集成划分为三个层次， 分别是元器件级集成、 模块级集成和系统级集成9。 元器件级集成是将分立的元器件集成一起，作为通用的元器件使用。元器件级集成包 括有源器件集成和无源元件集成。有源器件集成将功率开关管与驱动电路、电流传感器、 pwm 信号生成电路、保护电路和通讯电路集成起来，构成有源的集成器件。图 1.2 为元器 件级集成的示意图。图 1.2(a)为一个有源器件集成实例，它将功率 mosfet 组成半桥结构， 集成为有源 ipem，用于变换器拓扑。图 1.2(b)为无源元件集成实例，它将无源元件 电感、 电容和变压器进行电磁集成，构成无源 ipem，该电路可用于直流变换器电路。 模块级集成是将各种分立元器件或集成的元器件组合成通用性较强的标准模块。标准 模块可应用于标准化产品设计中，各个接口也采用标准化的结构，使模块具有良好的通用 性。图 1.3 是模块级集成的应用框图，图中模块由有源 ipem、无源 ipem 组成，使模块的 结构简单、设计方便、可靠性提高。标准模块可进行大规模生产和应用，有效降低生产成 本，提高生产效率。 系统级集成是根据实际的应用需求，将已有的电力电子模块进行组合，构成各种电力 电子系统。图 1.4 是系统级集成的应用实例，图中的直流并联系统由两个模块组成，每个模 块均采用图 1.3 所示的标准模块。该系统还可根据需要输出功率，确定并联模块的数量，组 成 n+1 的冗余系统。系统级集成使设计变得更加简单灵活，可靠性得到提高。 1.2 多模块组合的研究 1.2.1 多模块的组合方式 电力电子模块具有多种组合方式，包括串联、并联和级联。多个电力电子模块在输出 端串联可以提高输出电压，将低压输出模块应用于高压输出场合。多个模块在输出端并联， 可增加系统的输出能力，还可组成 n+1 的冗余系统，提高系统的可靠性。图 1.5 为模块的级 南京航空航天大学博士学位论文 4 q1 q2 lscb lm1 lm2 t1 t2 (a) 有源器件集成 (b) 无源元件集成 图 1.2 元器件级集成 q1 q2 lf cf dr1 dr2 lscb lm1 lm2 t1 t2 vo vin + _ + _ 直流模块 图 1.3 模块级集成 q1 q2 lf cf dr1 dr2 lscb lm1 lm2 t1 t2 vo vin + _ + _ 1#直流模块 q1 q2 lf cf dr1 dr2 lscb lm1 lm2 t1 t2 2#直流模块 图 1.4 系统级集成 南京航空航天大学博士学位论文 5 联组合方式，当输入与输出电压相差较大时，难以用单级变换器实现，需要采用多个模块 级联的方式20, 21。 vin1vo1vinn 1#模块 vin2 2#模块 vo2n#模块von 图 1.5 模块的级联组合方式 除了上述提到的三种模块组合方式外，还有将模块在输入和输出分别串联或并联的组 合方式。根据输入和输出端连结方式，多模块串并联组合系统可分为以下四种类型(如图 1.6 所示)： vinvo vin1 vin2 vo1 vo2 vinnvon 1#模块 2#模块 n#模块 vin vo vin1 vin2 vo1 vo2 vinnvon 1#模块 2#模块 n#模块 (a) 输入并联输出并联方式 (b) 输入并联输出串联方式 vo vin vin1 vin2 vo1 vo2 vinnvon 1#模块 2#模块 n#模块 vinvo vin1 vin2 vo1 vo2 vinnvon 1#模块 2#模块 n#模块 (c) 输入串联输出并联方式 (d) 输入串联输出串联方式 图 1.6 模块的串并联组合方式 南京航空航天大学博士学位论文 6 (1) 输入并联输出并联方式 (input parallel output parallel, ipop)； (2) 输入并联输出串联方式 (input parallel output series, ipos)； (3) 输入串联输出并联方式 (input series output parallel, isop)； (4) 输入串联输出串联方式 (input series output series, isos)。 多模块串并联组合方式具有以下优点： (1) 系统中可采用标准模块，有利于缩短系统的研发周期，降低开发成本；(2) 可以方 便地利用多个模块进行串并联组合，以满足不同的应用需求。 按照能量变换形式，多模块串并联组合系统中的基本变换器模块可为直流变换器、逆变 器、整流器和交- 交变频器。目前，关于多模块串并联组合系统的研究主要集中在 ipos 直 流变换器系统、ipop 直流变换器系统、isos 直流变换器系统和 isop 直流变换器系统，以 及 ipop 逆变器系统。 1.2.2 直流变换器组合系统 1). ipop 直流变换器系统 ipop 直流变换器系统可以应用于通讯电源、电力操作电源、电镀电源等系统中，实现 系统的扩容和冗余工作。ipop 直流变换器系统的关键问题是保证各模块的输出均流，已有 大量文献进行研究，提出了输出电压下垂法22- 24、主从设置法25- 27、最大电流均流法28- 31、 平均电流均流法32等方法。 输出电压下垂法使各模块输出电压随输出电流的增大而下降，从而使各模块的外特性 曲线相交于稳定工作点，使各模块输出均流。该方法实现简单，系统中各模块间不需要均 流母线，具有较强的独立性。但是由于调节各模块输出电压的外特性，使输出电压调整率 变差。 主从设置法适用于电流型控制的 ipop 系统，即各模块具有电流控制环。该方法指定系 统中的一个模块作为主模块，其余模块作为从模块。主模块电压环的输出作为所有模块电 流环的给定信号，从而使各模块的输出电流相等。该方法具有较好的均流效果，但是如果 主模块失效，将使系统停止工作，这是限制系统可靠性的瓶颈。 最大电流均流法和平均电流均流法均需要均流母线连接各模块的控制电路，均流母线 的信号分别反映了系统中模块的最大输出电流和各模块的平均电流。各模块的输出电流与 均流母线进行比较，将输出电流偏差信号送给各自均流环，均流环的输出调节电压环基准 信号，使各模块的输出电压进行变化，达到输出均流的目的。这两种方法的不足之处在于 均流环位于电压环的外面，其带宽受到电压环的限制，负载突变时，均流速度较慢。 南京航空航天大学博士学位论文 7 2). ipos 直流变换器系统 ipos 直流变换器系统将输出电压较低的直流变换器模块进行组合，得到较高的输出电 压，应用于输出电压较高的场合，比如半导体制造设备、超声设备和 x 射线设备等。又如 在太阳能光伏发电系统和燃料电池系统中，需要将较低的电压变换为较高的电压，而且输 入电流较大，开关器件的电流应力也较大。如果采用 ipos 直流变换器系统，可以降低每个 模块中开关器件的电流应力，减小变压器的匝比，有利于提高模块的变换效率。 ipos 直流变换器系统的关键问题是保证各模块的输出均压。文献33提出公用输出电 压环的方法，以保证各模块输入均流，从而实现输出均压。文献34提出集中式和最大值式 输出均压控制策略。文献35提出分别控制系统中各模块的输出电压为总输出电压的 1/n， 实现输出均压。 3). isop 直流变换器系统 isop 直流变换器系统适用于输入电压较高、输出电流较大的应用场合，可以用输入 电压较低、输出电流较小的模块组成输入电压较高、输出电流较大的系统。在某些场合， 如三相电压输入的情况，若采用功率因数校正技术，功率因数校正变换器的输出电压高达 800- 1000v，后级的变换器很难选择合适的开关器件。采用 isop 直流变换器系统后，每个 模块的输入电压将降低到原来的 1/n (n 为串联模块数)，每个模块的输出电流也将降低到原 来的 1/n，那么就很容易选择合适的开关器件。该方式还可用于构成高输入电压的电力机 车和轻轨电车的直流电源。 isop 直流变换器系统的关键问题是保证系统中各模块输入均压和输出均流，有关文 献提出双环均压控制策略、三环均压控制策略和积分均压控制策略等控制方法。 文献36, 37提出如图 1.7 所示的双环均压控制策略。双环是指系统的控制部分由输入 均压环和输出电压环组成。输入均压环产生均压控制信号，并将其叠加到电压环的输出中， 使输入电压高的模块占空比增大，输入电压低的模块占空比减小，实现输入均压。系统中 各个模块公用一个电压环，保证输出电压稳定。输入均压时，由能量守恒关系可知系统中 各模块也实现了输出均流。 文献36还分析了 isop 直流变换器系统输入均压与输出均流的关系， 指出实现输出均 流不能保证实现输入均压，而实现输入均压能够实现输出均流。并证明该控制策略实现了 输入均压控制与输出电压控制的解耦，因此可分别设计输出电压调节器和均压调节器。系 统中各直流模块采用交错控制方式，其控制电路中的三角调制波相差 360 /n，在输出电流 纹波不变的情况下，使输出滤波电感和电容减小。 文献37采用磁集成变压器技术实现输入均压。磁集成变压器采用两原边和两副边四 南京航空航天大学博士学位论文 8 绕组共铁芯的结构(如图 1.8 所示)，强制使两个输入分压电容的电压均衡，并使变压器自 动磁复位，避免出现磁饱和的情况，分析证明 isop 直流变换器系统可以等效为单模块系 统进行闭环设计。 输入均压闭环 输出电压闭环 移相控制1#模块 vin1 gucd guo vo* vo vramp1 comp1 clock 1 vin/n 移相控制2#模块 vin2 gucd vramp2 comp2 clock 2 vin/n 移相控制(n- 1)#模块 gucd vramp (n- 1) comp (n- 1) clock (n- 1) vin/n vin(n- 1) 移相控制n#模块 vramp n comp n clock n 图 1.7 双环均压控制策略 * * in co1 + _ vo lf1 ilf1dr13dr11 dr14dr12 q11 q12 q13 q14 tr1 vin * * i n co2 lf2 ilf2dr23dr21 dr24dr22 q21 q22 q23 q24 tr1 + _ + _ + _ c1 c2 vc1 vc2 lr1cr1 lr2cr2 rl 图 1.8 双全桥磁集成 isop 变换器 文献38- 40提出三环均压控制策略(如图 1.9 所示)。三个控制环分别为输入均压环、输 出电压环和电流环。与双环均压控制策略相比，三环控制策略增加了电流环。电流环能够 南京航空航天大学博士学位论文 9 改善系统的动态性能，还可实现输出限流。三环均压控制策略将输入均压调节信号分别叠 加到两个模块的电流环给定信号，使输入电压高的模块输出电流增大，输入电压低的模块 输出电流减小，实现输入均压和输出均流。 文献41, 42提出基于积分控制的输入均压策略(如图 1.10 所示)，该方法根据各个模块 输入电压偏差和输入电流积分偏差进行调节，实现各模块的输入均压。图中各模块的输入 电流积分控制模块的输入电流相等，从而调节输入电压相等。为了防止积分电路参数差异 影响输入均压效果，控制电路中还将各模块的输入电压偏差前馈，然后将两个控制信号与 三角调制波交截，得到控制信号，实现良好的输入均压效果。 vin/2 输入均压闭环 输出电压闭环 移相控制1#模块 移相控制2#模块 pwm交错移相控制电路电感电流闭环 vin2 gucd guo vo* vo clock1 clock2 vramp1 vramp2 comp2 gi gi ilf1 ilf2 comp1 图 1.9 三环均压控制策略 mod 1# 三角波 电流积分 mod 1# 三角波 电流积分 控制端 vin1 vin2 k*(vcin1- vcin2) k*(vcin2- vcin1) 移相电路iin1 iin2 1#模块 移相电路2#模块 + _ 图 1.10 基于积分控制的均压控制策略 文献43, 44中各模块在输入端串联电感，根据电感电流与电感电压积分成比例的原理， 提出通过测量输入串联电感的电压，求得各模块输入电流值，并得到输入均压调节信号， 省去了电流传感器，降低了系统的体积和成本。但这种方法仅适用于模块输入端串联电感 的拓扑。 南京航空航天大学博士学位论文 10 文献45提出共占空比均压控制策略。系统中所有模块使用同一个占空比信号。由于占 空比相同，模块的输入电压高，则输入电流大，使其输入电压降低；而模块的输入电压低， 则输入电流小，使其输入电压升高，从而实现了自动均压。该方法要求所有模块的参数必 须基本相同。在实际应用中，由于各种元器件参数差异的影响，使各模块不能满足系统参 数相同的要求，因此该方法不能实现输入均压和输出均流，从而限制了其应用和推广。 文献46分析了采用双管正激拓扑的 isop 直流变换器在断续工作模式下的工作情况， 证明在断续模式下工作，输入分压电容能够实现自动均压，无需均压控制电路。但这种工 作方式必须要求工作在电流断续状态，因此其应用受到限制。 4). isos 直流变换器系统 isos 直流变换器系统用输入电压和输出电压均较低的模块组成输入电压和输出电压均 较高的系统，适用于输入电压和输出电压高的场合。 isos 直流变换器系统的关键问题是保证系统中各模块的输入均压和输出均压。 文献47 提出包括输入均压环、输出电压环和电流环的三环控制方法，同时调节输入电压和输出电 压，保证系统可靠工作。其中输出电压环控制系统输出的总电压稳定，而输入均压环通过 调节各模块电流环的给定信号实现输入均压。输入均压时，输出也实现了均压。该控制策 略与文献38中 isop 直流变换器系统的输入均压和输出均流控制策略非常相似，均通过控 制输入电压实现输出均压或输出均流。 1.2.3 逆变器组合系统 逆变器组合系统也包含上述四种组合方式，但目前研究的重点主要集中在 ipop 逆变器 系统。 ipop 逆变器系统可以增加系统的输出容量、提高可靠性和冗余度，因此得到广泛的应 用。ipop 逆变器系统输入和输出电压分