中小功率高频链逆变电源的拓扑技术研究

来源 :中国电工技术学会电力电子学会2004年第九届学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lconan
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本文在论述高频链逆变电源发展及单相、三相各种主电路拓扑类型的基础上,着重概述了国家自然科学基金和节能环保基金联合资助的国家重点项目支持下的中小功率高频链逆变电源拓扑技术的研究情况,包括新型单相、三相高频链逆变器拓扑及原理、实验结果、已达到的性能指标和对高频链逆变电源的展望.
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本文从电力电子器件、工艺控制、交流变频器的网络功能等方面论述了高性能交流变频器的特点,而变频器的电磁兼容性和整机效率是不可忽视的重要指标.
某些场合为交流电机获得较高的静、动态性能,需要应用直接转矩控制、矢量控制等电机控制手段,这就要求采用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术.但随着电平数的增加,电压空间矢量数目急剧增多,造成SVPWM控制算法过于复杂、难以应用于实际系统.为此,本文提出了一种基于H桥级联型多电平逆变器的新型多电平SVPWM方法,该方法将多电平系统看成两电平系统的组合,具有控制简单、易于实现的特点,基于Matlab6
提出了一种采用复合有源箝位(CAC)的三相软开关功率因数校正变换器,应用改进的空间矢量控制方案,可以有效的抑制桥臂开关反并联二极管的反向恢复,减少反向恢复损耗.并且所有的主开关和辅助开关均为零电压开关,而且具有开关器件电压应力较低的特点.还具有开产频率固定,输入波形质量好的特点.研制了一台基于DSP控制的4KW的实验样机.
本文利用电子电路分析程序PSPICE软件,设计了一种有源箝位零电压开关变换电路(ACL-ZVS)的开关稳压电源,分析了变换电路的工作过程,仿真结果表明了理论分析和参数计算的正确性.
本文以移相全桥软开关DC/DC变换器为研究对象,将基于能量模型的无源控制思想引入到其闭环控制中,建立了一般Buck型DC/DC变换器的Euler-Lagrange平均模型;推导出移相全桥软开关DC/DC变换器无源控制策略;给出并分析了仿真结果.
给出了有源箝位正激变换器的各主要参数的设计过程,包括有源器件的电压应力分析、功率变压器和滤波电感的设计、以及箝位电容和延迟时间的确定.详细分析了零电压开关的实现条件,仿真和实验证明了有源箝位变换器的优良性能.
传统的全桥移相零电压零电流开关(ZVZCS)PWM DC-DC变换器在实现滞后桥臂开关管零电流开关(ZCS)的过程中,存在着辅助电路产生附加损耗、控制方式复杂、逆变电路电流环流大以及功率开关管电压和电流应力高等缺点.为了解决这些问题,提出了一种新型的全桥ZVZCS PWM DC-DC变换器,这种变换器是通过辅助无源钳位电路来实现软开关.详细分析了具有无源钳位的变换器的工作原理和工作模式,在此基础上
针对基于TOP224Y设计的矩阵变换器用复合式驱动电源中使用的反激变压器,介绍了设计出发点,进行了相关主要参数的分析、推导计算,提出了一种实用的设计方法.实验效果表明应用该方法绕制的反激变压器切实可行.
本文详细分析了串并联谐振变换器的在三种工作模式下的工作过程,并给出了各自的工作条件和工作特点,最后将三种工作模式进行了比较.
基于扩展描述函数法,本文提出了一种适合高阶谐振变换器的小信号建模方法——等效电路法.本文的主要贡献是:(1)基于每个谐振元件的V-I特性方程,提出了建立每个谐振元件的小信号线性等效电路的方法;(2)提出了利用谐振元件的小信号等效电路建立谐振槽路小信号模型的建模方法;(3)给出了开关变换器和AC/DC整流器的小信号模型;(4)为了验证等效电路模型法与正确性,文中给出了几个应用实例.与扩展描述函数法相