一种简洁高效的辅助谐振极逆变器

针对辅助谐振极逆变器存在的辅助换流回路结构复杂,逆变器总体效率不高的问题,提出一种简洁高效的辅助谐振极逆变器,所提逆变器的主开关管和辅助开关管公用一套谐振元件完成软开关动作,简化辅助换流回路的结构,降低主开关管的电流应力,减小辅助换流回路中无功能量转化造成的损耗和主开关管的导通损耗,使逆变器达到了简洁高效的目的。根据不同工作模式下的等效电路图,分析逆变器的工作原理,提供该逆变器的软开关实现条件以及最佳参数设计方法。最后,使用IGBT作为开关器件制作一台10kW/16kHz实验样机,实验结果验证所提逆变器具有简洁高效的特点。

辅助谐振变换极逆变器的中点电压稳定控制策略

辅助谐振变换极逆变器(ARCP)在高频大功率领域具有高效率和低损耗的优势。然而实际应用中,中点电压偏移问题会使ARCP软开关失败率增加。文中针对ARCP母线分压电容中点电压偏移以及中点电压偏移导致的主开关管零电压开通失败的问题,提出了一种中点电压自抗扰控制策略。分析了母线电容等效串联电阻(ESR)对中点电压和交流侧电压的影响,建立了可变时序控制模式下包含母线电容ESR的中点电压模型。在此基础上设计了中点电压自抗扰控制器,利用辅助管控制过充电调节时间,实现了三相辅助支路谐振电感电流平衡,达到了中点电压稳定、主开关管零电压开通和提高逆变器效率的目标。与PI控制模式下97.0%的逆变器效率相比,自抗扰控制模式在最大功率下可达97.5%的逆变器效率。该控制策略无需改变电路结构,易于实现。仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。

基于变压器辅助换流的新型ZVS-ZCS逆变器

辅助谐振换流逆变器拓扑结构中存在着诸如由辅助换流回路损耗引起的转换效率低、由负荷电流变化引起的变辅助换流周期和稳定性差等问题,为此提出了一种基于变压器辅助换流的新型ZVS-ZCS逆变器。该新型逆变器通过引入(1-k)Vdc参与谐振、固定换流时间控制策略和辅助换流开关的保护等措施,大大提高该拓扑结构的运行性能和应用范围。文中在通过分析、仿真和实验的基础上得到了该新型ZVS-ZCS逆变器的可行性方案,并指出了其在DFACTS技术领域的应用场合。

辅助谐振变换极软开关逆变器分段定时间控制方法

辅助谐振变换极(auxiliary resonant commutatedpole,ARCP)是一种重要的软开关逆变器拓扑,其辅助开关的控制方法会影响到逆变器的效率及可靠性。传统定时间控制方法虽然简单易实现,但该控制方法下,逆变器的轻载效率表现不够理想。通过对定时间控制下ARCP逆变器的电流应力及损耗分布进行详细地分析,找出提高逆变器效率的关键途径,并提出一种新的分段定时间控制方法。该控制方法在不增加控制和电路复杂度的前提下,改善了ARCP逆变器的效率。最后在一台2kW/20kHz实验样机上验证了分析结果。

基于软开关技术的交流调速系统逆变电路控制的改进

以异步电机为被控对象,设计了一种基于辅助二极管谐振极逆变器(ADRPI)的新型软开关三相逆变器及其驱动控制电路,并在实验基础上对设计的逆变电路及驱动控制电路提出了改进措施,即采用新型的软开关逆变电路及对驱动控制电路中元器件参数进行选优.实验结果证明,ADRPI软开关逆变电路输出波形中的尖峰脉冲得到了有效抑制,改善了逆变电路的输出特性,提高了输出电流的质量.

新型双辅助谐振极逆变器及调制策略

针对双辅助谐振极逆变器所存在的双辅助缓冲回路过于复杂和谐振过程之间相互耦合的缺点,该文提出一种新型双辅助谐振极逆变拓扑及调制策略。在保留双辅助谐振极逆变器辅助开关管实现可靠软关断等诸多优点的基础上,完成双辅助缓冲回路的简化和谐振过程的解耦,降低逆变器的成本和耦合谐振带来的系统震荡,提高逆变器的性能和实用性。开关管关断时的电压变化率和双辅助缓冲回路的电流应力可分别独立设定。双辅助缓冲回路流过的最大电流近似等于峰值负载电流,有效降低了双辅助缓冲回路的电流应力和导通损耗,从而使逆变器在全负载范围内维持高效电能变换。在所提调制策略下,根据不同工作模式下的等效电路图,分析新型双辅助谐振极逆变器的工作原理、软开关实现条件及参数设计方法。最后,使用IGBT作为开关器件制作一台10k W/16k Hz样机,通过实验验证该逆变器的有效性。

具有单辅助开关的高效率单相全桥谐振极逆变器

为改善单相全桥逆变器的效率,提出了一种高效率单相全桥谐振极软开关逆变器拓扑结构,其辅助电路与逆变器桥臂相连,且只含有1个辅助开关和少量无源器件.在逆变器工作过程中,主开关和辅助开关都能实现软切换,通过降低开关损耗来实现逆变器高效率运行.文中分析了电路工作过程,实验结果表明开关器件实现了软开关,这为进一步研发高性能的实用新型单相全桥软开关逆变器奠定了技术基础.

基于软开关技术的PWM变频调速系统

软开关电力电子技术利用在零电压(零电流)条件下控制开关器件的导通和关断,从而在理论上实现了开关器件的零损耗。介绍一个基于软开关技术的 PWM 变频调速系统。利用8051单片机组成控制系统,来控制 IGBT 的导通和关断。在主电路中,采用辅助二极管谐振极 PWM 逆变器来实现软开关技术。

辅助二极管谐振极逆变器死区研究

辅助二极管谐振极逆变器（ADRPI）死区的形成受到很多因素的影响。在该文中，通过对软开关化逆变器死区效应的形成机理及影响因素的分析，建立了谐振极逆变器自然形成的死区时间数学模型，分析了死区时间的长短，影响死区时间的主要因素和死区效应对逆变器的影响。通过仿真和实验进行了进一步的验证，为ADRPI软开关化技术的应用奠定了基础。

基于S-Function的软开关逆变器仿真研究

在对辅助二极管谐振极软开关逆变器(ADRPI)工作过程及模型研究的基础上,建立了基于Matlab的S-Finction的仿真模型,为逆变系统的软、硬开关研究和设计参数的验证、调试带来极大的方便,介绍了软开关逆变器仿真的新方法。

基于幅压输入的软开关逆变技术研究

基于宽幅压直流输入,在对辅助二极管谐振极软开关逆变器(ADRPI)工作原理分析基础之上,提出软开关操作的限制条件,并进行了实验研究。实现了宽幅压逆变技术,具有良好的应用前景。

一种用于野外作业的焊补电源设计与改进

现阶段市售焊补电源无法满足野外作业、外部电网输送距离远的情况,在典型焊补电源的基础上,设计了一种由48 V锂电池供电的适用于野外作业的焊补电源,输出电压0-40 V可调。针对典型焊补电源功率损耗大、输出电压精度低的不足,分别采用辅助二极管谐振极软开关和模糊自适应PI算法对主电路功率管开关方式和控制电路控制算法进行了改进,并利用相关软件进行仿真,取得了较好的效果。对野外作业用焊补电源的设计和改进为下一步设备研发提供了一定的技术支持。