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Review of Three-phase Soft Switching Inverters and Challenges for Motor Drives
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作者 Haifeng Lu Qiao Wang +1 位作者 Jianyun Chai Yongdong Li 《CES Transactions on Electrical Machines and Systems》 EI CSCD 2024年第2期177-190,共14页
For electric vehicles (EVs),it is necessary to improve endurance mileage by improving the efficiency.There exists a trend towards increasing the system voltage and switching frequency,contributing to improve charging ... For electric vehicles (EVs),it is necessary to improve endurance mileage by improving the efficiency.There exists a trend towards increasing the system voltage and switching frequency,contributing to improve charging speed and power density.However,this trend poses significant challenges for high-voltage and high-frequency motor controllers,which are plagued by increased switching losses and pronounced switching oscillations as consequences of hard switching.The deployment of soft switching technology presents a viable solution to mitigate these issues.This paper reviews the applications of soft switching technologies for three-phase inverters and classifies them based on distinct characteristics.For each type of inverter,the advantages and disadvantages are evaluated.Then,the paper introduces the research progress and control methods of soft switching inverters (SSIs).Moreover,it presents a comparative analysis among the conventional hard switching inverters (HSIs),an active clamping resonant DC link inverter (ACRDCLI) and an auxiliary resonant commuted pole inverter (ARCPI).Finally,the problems and prospects of soft switching technology applied to motor controllers for EVs are put forward. 展开更多
关键词 soft switching inverters Zero-voltage switching Electric vehicles Motor drives
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Computer Aided Analysis ofAC Drive System with Soft Switching Inverter
2
作者 王聪 张晓晴 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI 1997年第2期95-100,共6页
The design of a general simulation package for AC drive system with soft switching inverter is discussed in this paper. This package is based on the secondary developing of the nonlinear control system simulation lang... The design of a general simulation package for AC drive system with soft switching inverter is discussed in this paper. This package is based on the secondary developing of the nonlinear control system simulation language SIMNON. Being constructed with modularization programming, the package can be used for general purposes conveuieutly and has strong graphic functions. The design principle for this simulation package is discussed in datail in this peper; and an application example (DSC controlled AC drive system with RDCLI) as well as its simulation results are given. 展开更多
关键词 COMPUTER simulation soft switchING techuique INVERTER AC driveS
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ANALYSIS OF A NEW SOFT SWITCHING PWM INVERTER
3
作者 丁洛 严仰光 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI 1995年第2期172-179,共8页
Resonant dc link inverter is a zero voltage switching inverter.This paper proposes a new cascade resonant dc link inverter that consists of two power converter units,a rugged resonant dc link and an inverter bridge.A ... Resonant dc link inverter is a zero voltage switching inverter.This paper proposes a new cascade resonant dc link inverter that consists of two power converter units,a rugged resonant dc link and an inverter bridge.A detailed analysis of the soft switching process in the rugged resonant dc link and the realization of pulse width modulation (PWM) control strategy in the inverter bridge are presented in the paper. The operation modes, the input and output features and the interface between the rugged resonant dc link and the inverter bridge are also discussed. The relationship between the circuit features and the parameters is deduced, which provides a theoretical base for the circuit design. The analysis results show that the rugged resonant dc link can be regulated by open-loop control and the control of the rugged resonant dc link is independent of that of the inverter bridge, which makes the inverter control easy and realizable.The circuit of the inverter is simulated with a standard circuit simulation program PSPICE. The simulation results are corresponding to the predicted ones of the circuit analysis. 展开更多
关键词 INVERTERS pulse width modulation resonant circuits soft switching cascade converter
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一种新型软开关三电平级联DC/DC变换器
4
作者 蒋婧文 周洁敏 +1 位作者 洪峰 郑罡 《电气传动》 2023年第9期3-8,共6页
在LLC的基础上,从软开关技术、DC/DC级联变换器技术以及三电平技术的角度去思考,提出一种基于Buck-LLC的新型DC/DC复合式级联结构拓扑。搭建了980W样机进行验证,证明该复合式Buck-LLC级联变换器在保持传统Buck-LLC级联变换器效率的前提... 在LLC的基础上,从软开关技术、DC/DC级联变换器技术以及三电平技术的角度去思考,提出一种基于Buck-LLC的新型DC/DC复合式级联结构拓扑。搭建了980W样机进行验证,证明该复合式Buck-LLC级联变换器在保持传统Buck-LLC级联变换器效率的前提下能够有效减小前级Buck电路处理功率,减小体积并提高功率密度,也能够有效减小母线电容耐压值,并且保持PWM闭环调制的优点,能够输出稳定的电压,后级LLC定频的工作参数设计更加方便。 展开更多
关键词 软开关 复合式Buck-LLC 级联结构 三电平
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高压大容量静止同步补偿器的优化节能运行 被引量:17
5
作者 雷烈波 李勇 +3 位作者 胡广振 张永康 张海涛 袁志昌 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期488-496,共9页
为了实现高压大容量静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的节能运行,以南方电网35kV/±200MVA链式STATCOM为研究背景,从STATCOM的器件选择、控制方式、控制策略等多方面进行了讨论。对比了IGBT、IGCT和IEGT等... 为了实现高压大容量静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的节能运行,以南方电网35kV/±200MVA链式STATCOM为研究背景,从STATCOM的器件选择、控制方式、控制策略等多方面进行了讨论。对比了IGBT、IGCT和IEGT等功率开关器件的开通损耗、关断损耗和驱动功率,提出从节能角度采用IEGT更适合目标系统。分析了硬开关PWM逆变器的缺点,提出在链式STATCOM的PWM控制方式逆变器中采取辅助谐振软开关拓扑结构,可减少损耗,应对逆变器载波频率、无功波形质量和装置损耗之间的矛盾。考虑到目标STATCOM的并联连接方式,基于对现场运行数据的分析,建立了多台STATCOM并联运行的节能优化数学模型,可用于制订节能运行策略。基于对广东电网暂态无功需求的分析,提出STATCOM与传统的电容/电抗器无功补偿设备配合控制策略:STATCOM优先动作,需要补偿的稳定容量达到设定限值后,转投/切电容器或电抗器。仿真结果与现场测试数据表明,采用以上节能方式,可降低约30%的STATCOM损耗。 展开更多
关键词 高压大容量 静止同步补偿器(STATCOM) 链式结构 节能运行 软开关 电容器 电抗器
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谐振式无线能量传输系统驱动源 被引量:9
6
作者 于春来 朱春波 +1 位作者 毛银花 陈清泉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S1期177-181,187,共6页
提出了一种用于磁耦合谐振式无线能量传输的驱动装置结构,建立了其电路等效模型,通过分析其工作模态和时域波形,建立了其损耗及效率的数学表达式。同时,分析了功率管软开关的工作条件及在不同占空比条件下,其基波分量的成分和功率管电... 提出了一种用于磁耦合谐振式无线能量传输的驱动装置结构,建立了其电路等效模型,通过分析其工作模态和时域波形,建立了其损耗及效率的数学表达式。同时,分析了功率管软开关的工作条件及在不同占空比条件下,其基波分量的成分和功率管电压应力之间的关系。仿真和实验表明,该装置可以应用于无线能量传输技术,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 无线能量传输 驱动源 软开关 系统效率
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基于SiC器件同步整流的高效Boost电路 被引量:6
7
作者 张波 汪义旺 宋佳 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第8期1209-1211,共3页
Boost电路的效率高低直接决定着其应用效果和其所在系统的性能,提高Boost电路的效率至关重要。深入研究SiC器件的特点,在Boost电路中采用新颖的SiC功率半导体器件替代传统的Si器件。设计了适用于SiC MOSFET的驱动电路,引入同步整流技术... Boost电路的效率高低直接决定着其应用效果和其所在系统的性能,提高Boost电路的效率至关重要。深入研究SiC器件的特点,在Boost电路中采用新颖的SiC功率半导体器件替代传统的Si器件。设计了适用于SiC MOSFET的驱动电路,引入同步整流技术,并部分地实现了功率器件的软开关,最终设计出了高效的应用在高压场合的Boost电路。实验结果表明全采用SiC器件的Boost电路效率得到了较大提高,可在更高频率下工作,应用同步整流和软开关技术后进一步提高了效率。 展开更多
关键词 SIC器件 同步整流 软开关 驱动电路 高效率
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一种交错级联多模式变频宽输出LLC变换器 被引量:6
8
作者 何圣仲 代东雷 +2 位作者 何晓琼 徐英雷 吴斌 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期54-62,共9页
新能源领域要求开关变换器具有宽增益范围、高效率和高功率密度的特点。论文针对新能源电动汽车充电系统,提出了一种基于交错级联结构的多模式变频宽输出LLC变换器。该变换器原边为双半桥交错结构,副边整流器为上下级联结构,通过控制原... 新能源领域要求开关变换器具有宽增益范围、高效率和高功率密度的特点。论文针对新能源电动汽车充电系统,提出了一种基于交错级联结构的多模式变频宽输出LLC变换器。该变换器原边为双半桥交错结构,副边整流器为上下级联结构,通过控制原边交错模式和副边开关管的导通与截止,具有4种不同的电路模式,其增益比为0.5∶1∶1.5∶2。电路模式切换结合变频控制,可以在较窄频带内实现宽范围的输出电压。所提出的LLC变换器分别实现了原边开关管的ZVS开通和副边二极管的ZCS关断,具有良好的软开关性能。制作了1.1 kW的实验样机,输入电压400 V,输出电压100~420 V,峰值效率大于95%。理论分析和实验结果均表明,基于交错级联结构的多模式变频宽输出LLC变换器性能良好,具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 新能源 宽输出 交错级联结构 LLC变换器 电动汽车充电 软开关
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有限双极性软开关PWM控制和IGBT驱动电路设计 被引量:4
9
作者 熊敬清 蒙万俊 +2 位作者 陈小峰 薛家祥 姚屏 《电焊机》 2008年第12期73-76,共4页
PWM调制和IGBT驱动电路用于对IGBT逆变主电路的驱动信号的直接控制,调制方法和驱动电路直接决定着焊接质量。为了改善器件的运行环境,降低开关损耗,现选用电流脉宽调制芯片UC3846为核心,采用有限双极性软开关PWM控制技术实现脉冲调制,... PWM调制和IGBT驱动电路用于对IGBT逆变主电路的驱动信号的直接控制,调制方法和驱动电路直接决定着焊接质量。为了改善器件的运行环境,降低开关损耗,现选用电流脉宽调制芯片UC3846为核心,采用有限双极性软开关PWM控制技术实现脉冲调制,并设计了相应的IGBT驱动电路。实现了PWM信号的隔离、放大和保护,对IGBT的正常工作及其保护起着非常重要的作用,控制IGBT的开关工作过程。调节各种参数进行实验,结果表明设计思路的切实可行,驱动电路性能良好。 展开更多
关键词 软开关 脉宽调制(PWM) UC3846 IGBT驱动电路
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一种基于软开关技术的交流调速系统逆变电路的研究与设计 被引量:3
10
作者 王宏 王子成 崔光照 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第1期117-120,共4页
目前国内外针对软开关技术的理论进展非常迅速,在交流调速系统中引入软开关逆变技术更是目前的热点研究方向之一,但其应用设计和研究却非常不够。为了解决逆变器电路中的开关损耗问题,提高开关频率,文章在对辅助二极管谐振极软开关逆变... 目前国内外针对软开关技术的理论进展非常迅速,在交流调速系统中引入软开关逆变技术更是目前的热点研究方向之一,但其应用设计和研究却非常不够。为了解决逆变器电路中的开关损耗问题,提高开关频率,文章在对辅助二极管谐振极软开关逆变器(ADRPI)拓扑结构以及工作原理分析的基础上,设计完成了基于ADRPI的软开关三相逆变器,并进行了仿真分析和实验验证,实验表明,设计的软开关逆变电路能够较好地工作在软开关状态下,且结构简单、实用性强,为ADRPI软开关逆变器在交流调速系统中的实际应用奠定了基础。 展开更多
关键词 软开关技术 逆变器 交流调速系统
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新型软开关全桥变换器IGBT高速驱动电路 被引量:2
11
作者 许峰 柳玉秀 徐殿国 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2004年第1期109-111,共3页
提出一种适用于软开关全桥变换器的IGBT新型驱动电路,它采用脉冲变压器隔离,无需附加单独浮地电源,IGBT栅源之间没有振荡现象,死区时间可调节,驱动电路对元件参数变化不敏感,IGBT关断时可提供反向栅压,工作频率可达100kHz。驱动电路结... 提出一种适用于软开关全桥变换器的IGBT新型驱动电路,它采用脉冲变压器隔离,无需附加单独浮地电源,IGBT栅源之间没有振荡现象,死区时间可调节,驱动电路对元件参数变化不敏感,IGBT关断时可提供反向栅压,工作频率可达100kHz。驱动电路结构简单,抗干扰能力强。实验结果证明了新方案的合理性和有效性。 展开更多
关键词 驱动电路 变换器/软开关
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基于FPGA+Si8235控制的LLC谐振变换器设计 被引量:2
12
作者 潘海燕 蒋友明 张丽萍 《电子器件》 CAS 北大核心 2014年第1期38-41,共4页
为了增加LLC谐振变换器控制灵活性,降低驱动电路的损耗,提出了基于FPGA控制和Si8235驱动的方案;分析了LLC谐振变换器的增益特性;对载波调制隔离驱动芯片Si8235的开通和关断时间进行了测试比较,设计加速关断的优化驱动电路;实验证明,LLC... 为了增加LLC谐振变换器控制灵活性,降低驱动电路的损耗,提出了基于FPGA控制和Si8235驱动的方案;分析了LLC谐振变换器的增益特性;对载波调制隔离驱动芯片Si8235的开通和关断时间进行了测试比较,设计加速关断的优化驱动电路;实验证明,LLC谐振变换器使用FPGA+Si8235组合的控制驱动策略,使电路更加简单,能实现更快的驱动速度,提高控制灵活性和增加性能效率。 展开更多
关键词 LLC谐振变换器 软开关 FPGA控制 Si8235驱动
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无线电能传输系统驱动源负载网络分析 被引量:1
13
作者 李阳 朱春波 +3 位作者 宋凯 魏国 逯仁贵 徐石明 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期18-22,共5页
为了提高无线电能传输高频时的高效传输能力,结合谐振式无线电能传输系统基本结构,采用单管E类功率放大器作为系统驱动源,对驱动源的负载阻抗特性及影响负载网络的因素进行了分析;提出了针对无线传能系统的E类功率放大器负载网络参数调... 为了提高无线电能传输高频时的高效传输能力,结合谐振式无线电能传输系统基本结构,采用单管E类功率放大器作为系统驱动源,对驱动源的负载阻抗特性及影响负载网络的因素进行了分析;提出了针对无线传能系统的E类功率放大器负载网络参数调节方法;在软开关条件下计算了负载网络最佳匹配参数;通过调整开关管占空比的方式验证负载网络变化对软开关状态及系统效率的影响.结果表明,通过驱动源样机的制作以及负载网络参数调整测试,实现了在1 MHz频率下78 W功率的输出,系统效率达到76.5%. 展开更多
关键词 无线电能传输 驱动源 负载网络参数 软开关 系统效率
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软开关技术在内反馈串级调速系统中的应用研究 被引量:1
14
作者 王东 卜庆华 +1 位作者 李光谱 郭福伟 《微电机》 北大核心 2010年第4期94-96,共3页
文章将软开关技术应用于斩波式内反馈串级调速系统中,主要讨论其斩波部分的软开关技术。对内反馈电机的调速原理、硬开关和软开关的优缺点做了简单介绍。对移相全桥ZVZCSPWMDC-DC软开关变换器工作原理做了较详细的阐述,用Matlab/Simulin... 文章将软开关技术应用于斩波式内反馈串级调速系统中,主要讨论其斩波部分的软开关技术。对内反馈电机的调速原理、硬开关和软开关的优缺点做了简单介绍。对移相全桥ZVZCSPWMDC-DC软开关变换器工作原理做了较详细的阐述,用Matlab/Simulink仿真软件对其工作特性进行了仿真分析,并进行了实验研究,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 内反馈 串级调速 软开关 斩波器
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55kW软开关模块化逆变器在高温混合动力电动汽车应用上的效率评估 被引量:1
15
作者 胡伟涛 孙鹏纬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S1期97-101,共5页
介绍了55kW三相软开关逆变器在混合动力电动汽车高温条件下的工作情况。高度集成的软开关模块的应用减少开关及导通损耗。在冷却液25~90℃范围内,通过感性负载和电机功率试验对逆变器的工作效率进行了详细评估,试验结果表明,逆变器转... 介绍了55kW三相软开关逆变器在混合动力电动汽车高温条件下的工作情况。高度集成的软开关模块的应用减少开关及导通损耗。在冷却液25~90℃范围内,通过感性负载和电机功率试验对逆变器的工作效率进行了详细评估,试验结果表明,逆变器转换效率峰值可达99%左右,在低速和较高温度条件下略有下降。为了确保测量的准确性,采用双室差热量系统对软开关逆变器进行转化效率测试。通过长时间测试,转换效率始终在99%及以上。在不同温度及测试条件下的高效率,表明软开关逆变器运行可靠。 展开更多
关键词 软开关 逆变器 效率评估 混合动力 电动汽车驱动器
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基于软开关技术的交流调速系统逆变电路控制的改进 被引量:3
16
作者 王宏 吴艳敏 +2 位作者 王子成 张宁 戚博文 《郑州轻工业学院学报(自然科学版)》 CAS 2014年第4期54-60,共7页
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... 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. 展开更多
关键词 软开关技术 辅助二极管谐振极逆变器 交流调速系统 电流质量 逆变电路
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一种谐振型软性逆变器的分析与仿真 被引量:3
17
作者 许哲雄 徐国卿 《上海铁道大学学报》 CAS 2000年第6期114-118,共5页
讨论了一种新型的适合于中等容量的软性开关逆变器———有源箝位谐振直流环节逆变器的原理与特点 ,针对软性开关逆变器与感应电机构成的交流传动系统 ,建立了系统的分析模型和数学仿真模型 。
关键词 软性逆变器 谐振直流环节 交流传动系统 仿真
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一种应用软开关技术的大功率开关电源的设计 被引量:1
18
作者 刘海峰 刘百芬 胡晓燕 《电气应用》 北大核心 2005年第5期38-41,共4页
针对目前开关电源功率低的现象,设计了一种应用软开关技术的大功率开关电源,并对该电源的设计进行了详细分析,给出了它的主电路以及驱动电路。对于变压器的设计也给出了具体的设计过程,同时对于驱动电路所采用的模块进行了详细介绍。实... 针对目前开关电源功率低的现象,设计了一种应用软开关技术的大功率开关电源,并对该电源的设计进行了详细分析,给出了它的主电路以及驱动电路。对于变压器的设计也给出了具体的设计过程,同时对于驱动电路所采用的模块进行了详细介绍。实际应用表明,该开关电源运行可靠,效率高,功耗低,具有良好的推广应用价值。 展开更多
关键词 大功率开关电源 设计 软开关技术 驱动电路
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基于反激励变流器反馈电路的铁路信号机点灯装置 被引量:2
19
作者 杨进 杨城 《电子器件》 CAS 北大核心 2014年第5期949-952,共4页
为了解决XDZ-B型信号点灯装置输出电压纹波较大、瞬态冲击电流大以及上电瞬间副灯丝闪烁等问题,设计了一种新型铁路信号机点灯装置。采用TOPSwitch反激励变流器反馈电路和大电流可调电源芯片LM338组成非对称高转换效率双路冗余开关电源... 为了解决XDZ-B型信号点灯装置输出电压纹波较大、瞬态冲击电流大以及上电瞬间副灯丝闪烁等问题,设计了一种新型铁路信号机点灯装置。采用TOPSwitch反激励变流器反馈电路和大电流可调电源芯片LM338组成非对称高转换效率双路冗余开关电源,可实现主副灯丝点灯与断丝报警功能。同时,改进了继电器逻辑电路,上电瞬间副灯丝不再闪亮,延长了副灯丝的使用寿命。系统简单可靠、启动冲击电流小、效率高、电压输出稳定、主副灯丝工作正常。 展开更多
关键词 信号机点灯电路 开关电源 软启动 反激励变流器
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基于DSP的软开关逆变CO_2焊接电源燃弧电压控制系统的设计
20
作者 田松亚 吴冬春 +1 位作者 孙烨 李婧 《电焊机》 2006年第9期58-61,共4页
介绍了基于型号为TMSLF2407A的DSP软开关逆变电源电压控制系统的构成和设计依据,设计了控制系统的信号反馈与隔离电路、驱动电路和保护电路。同时采用结构化程序设计方法设计控制系统主程序和各功能模块子程序,重点介绍了软开关PWM控制... 介绍了基于型号为TMSLF2407A的DSP软开关逆变电源电压控制系统的构成和设计依据,设计了控制系统的信号反馈与隔离电路、驱动电路和保护电路。同时采用结构化程序设计方法设计控制系统主程序和各功能模块子程序,重点介绍了软开关PWM控制的DSP软件实现。最后通过软件调试和硬件电路的测试验证了所设计的控制系统能够满足软开关逆变电源的控制要求。 展开更多
关键词 软开关 驱动电路 信号隔离
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