双向电压源高频逆变器的单极性移相控制策略

对于双向电压源高频逆变器的控制问题,提出了一种新型的单极性移相控制策略,即采用单极性单调制波的控制,高频变压器直流偏磁受到抑制,磁芯利用率高。阐述了全桥全波式高频逆变器主电路拓扑的工作原理,应用该策略可以实现变压器漏感能量和输出滤波电感电流的自然换流,周波变换器功率开关的ZVS工作。详细分析了逆变器在一个高频开关周期内的10个工作模态电路,讨论了关键电路参数的设计原则。进行了MTLAB仿真分析,其结果表明,该控制策略实现了功率双向流动,变换效率高,周波变换器实现了ZVS换流,输出正弦电压波的正负对称性好,且易于工程实现。

单极性移相控制电压源高频交流环节AC/AC变换器研究

该文首次提出并深入研究了基于正激Forward变换器 的单极性移相控制电压源高频交流环节AC/AC变换器。这类变换器由输入周波变换器、高频变压器、输出周波变换器、以及输入、输出滤波器构成。输入周波变换器将输入不稳定劣质的交流电压调制成双极性三态的高频交流电压,输出周波变换器将此高频交流电压解调成单极性三态SPWM波,经输出滤波后得到稳定优质的正弦交流电压。通过输入周波变换器右桥臂相对左桥臂的移相,让输出周波变换器功率开关在输入周波变换器输出的高频交流电压为零期间进行换流,并借助输出周波变换器换流重叠和输入电压极性选择,从而实现了变压器漏感能量和输出滤波电感电流的自然换流、输出周波变换器的ZVS开关。详细分析了这类交换器在1个高频开关周期内的12个工作模式及其等效电路,获得了变换器外特性曲线与关键电路参数设计准则。原理试验结果证实了这类交换器新概念,为实现新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器奠定了基础。

单极性移相控制高频脉冲交流环节逆变器研究

高频脉冲交流环节逆变器电路结构由高频逆变器、高频变压器、周波变换器构成。在不增加电路拓扑复杂性的前提下,如何解决高频脉冲交流环节逆变器固有的电压过冲现象和实现周波变换器的软换流,是这类逆变器的研究重点。单极性移相控制高频脉冲交流环节逆变器能够将输入直流电压先调制成双极性三态的电压波,然后再解调成单极性SPWM波,经输出滤波后得到正弦电压。周波变换器功率开关是在前极输出的双极性三态的电压波为零期 间进行开关转换,从而实现了ZVS换流。该文深入分析研究了高频脉冲交流环节逆变器稳态原理特性与单极性移相控制策略。采用状态空间平均法建立了逆变器平均模型,获得了输出电压、滤波电感电流、共同导通时间、单极性SPWM波占空比等关键电路参数的设计准则和逆变器的外特性曲线。设计并研制了1kVA 270VDC/115V400HzAC原理样机,试验结果证实了理论分析的正确性。这类逆变器具有电路拓扑简洁、两级功率变换(DC/HFAC/LFAC)、双向功率流、周波变换器实现了ZVS换流、单极性SPWM波、输出电压波形质量高、负载能力强等优点,包括全桥全波式、全桥桥式两种电路,前者适用于低压输出逆变场合,后者适用于高压输出逆变场合。

级联型多电平逆变器准单极性控制策略

级联型多电平逆变器采用低压H桥串联实现高压输出,其良好的输出电压与电流波形,使其在中高压变频器中逐渐得到广泛的运用。而对级联多电平逆变器的控制均采用双极性多重载波水平移相控制,需要实时计算多重载波与调制波比较产生的多路PWM波,所以主控制器工作量较大,且容易产生较大的计算误差。提出了"准单极性"多重载波水平移相控制,载波仅为正极性,且有一半周期为零电平,其可大大降低主控制器工作量与减小计算误差,实验结果证明了其较双极性多重载波水平移相控制具有更好的输出电压波形和启动性能,其在级联型多电平逆变器中不失为一种有效的控制方法。

单极性移相控制高频脉冲交流环节逆变器研究

深入分析研究了高频脉冲交流环节逆变器稳态原理特性与单极性移相控制策略。采用状态空间平均法建立了逆变器平均模型,获得了输出电压、滤波电感电流、共同导通时间、单极性SPWM 波占空比等关键电路参数的设计准则和逆变器的外特性曲线。原理试验结果证实了理论分析的正确性。这类逆变器具有电路拓扑简洁、两级功率变换(DC/HFAC/LFAC)、双向功率流、周波变换器实现了ZVS换流、单极性SPWM波等优点,包括全桥全波式、全桥桥式两种电路,前者适用于低压输出逆变场合,后者适用于高压输出逆变场合。

高频逆变器的单极性移相控制方法研究

研究分析了全桥桥式电压源型单极性双向移相高频链逆变环节的控制策略,在此基础上提出了一种降低周波变换器开关频率,减少开关损耗的控制方法。阐述了单极性移相控制策略进行,详细介绍了新的控制方法,分析了高频变压器原理及相关波形,最后设计了一台功率为3kVA的样机。实验结果证明,该方法降低了开关频率且输出波形频谱特性好,周波变换器实现了低频零电压转换(ZVS),降低了器件开关损耗。

单相高频链逆变器的解结耦单极性移相调制及其死区优化

单相高频链逆变拓扑由高频变压器、一次侧高频逆变器、二次侧矩阵/周波变换器和输出滤波器构成,既有隔离型功率变换及能量双向流动的优点,也有双向开关换流控制难度高的缺点。针对此拓扑提出一种解结耦单极性移相调制策略,能够无需借助辅助电路与功率管的重叠换流技术,即可实现周波变换器中所有功率管的零电压开关(ZVS)自然换流及滤波电感无过电压冲击自然续流。在此基础上,研究了一种优化死区设置方法,有效地改善了单极性移相调制策略存在的输出电压过零点邻域畸变问题,弥补了死区效应所导致的输入电压利用率低以及输出电压谐波含量大的缺点。理论分析、仿真及实验验证了所提解结耦单极性移相调制策略及优化死区设置方法的可行性和有效性。

基于模块化多电平的PWM整流器控制策略研究

基于模块化多电平变换器(MMC)结构的变换器是目前研究和广泛使用的多电平变换器结构之一,具有模块化程度高、易于扩展的优点,并在高压大容量无功补偿和直流输电等领域得到了广泛的研究和应用。结合PWM的调制方法,本文针对基于模块化多电平(MMC)PWM整流器的控制策略进行研究,该策略包括基于Id/Iq的有功无功解耦控制策略,子模块电容电压控制,以及环流抑制策略三部分。最后,将基于MMC的PWM整流器系统在Matlab/Simulink平台下对其进行验证。

两种移相控制全桥式高频环节逆变器比较研究

新颖的全桥式高频环节逆变器,由高频逆变桥、高频变压器、周波变换器以及输入、输出滤波器构成,包括全桥全波式和全桥桥式拓扑。该文首次对双极性、单极性移相控制全桥式高频环节逆变器的控制策略、原理特性、关键电路参数设计准则和原理试验等进行了深入的比较研究,获得了重要研究结论。相对于双极性移相控制时,单极性移相控制高频环节逆变器获得了更优的综合性能。移相控制全桥式高频环节逆变器,在中大功率DC/AC变换场合具有重要的工程应用价值。

两种移相控制全桥式高频环节AC/AC变换器比较研究

新颖的全桥式高频环节AC/AC变换器,由输入周波变换器、高频变压器、输出周波变换器以及输入、输出滤波器构成,包括全桥全波式和全桥桥式拓扑。对双极性、单极性移相控制全桥式高频环节AC/AC变换器的控制策略、原理特性、关键电路参数设计准则和原理试验等进行了深入的比较研究,获得了重要研究结论。相对于双极性移相控制AC/AC变换器,单极性移相控制AC/AC变换器获得了更优的综合性能。移相控制全桥式高频环节AC/AC变换器,为实现新型的、中大容量的正弦交流稳压器、电子变压器和交流调压器奠定了关键技术基础。

有限双极性控制全桥变换策略

重点研究一种新型的有限双极性PWM全桥控制方式,实现变换器不受负载范围限制的零电压零电流软开关,不存在滞后臂零电流开关困难问题;分析、解决全桥变换器的不平衡问题,有效解决变压器偏磁问题,相对于移相控制,解决了占空比丢失问题,提高了占空比的利用率。此控制方法对解决像IGBT、BJT这样少子导电的器件,在关断时存在较大的拖尾电流而产生损耗较大的问题尤为适合。

基于PROTEL移相控制高频环节逆变器仿真研究

用Protel99SE软件建立了高频脉冲交流环节DC/AC逆变器的模型并进行仿真研究,采用单极性移相SPWM控制策略,给出了主要的仿真波形。仿真结果表明,采用单极性移相SPWM控制策略的高频脉冲交流环节DC/AC逆变器是可行的。

一种PWM控制的高频DC／AC逆变器的仿真模型

详细介绍了用MATLAB SIMULINK软件包建立一种基于PWM控制高频DC／AC逆变器的仿真模型,采用单极性移相SPWM控制策略,给出了主要的仿真波形。仿真结果表明,采用单极性移相SPWM控制策略的高频脉冲DC／AC逆变器是可行的。

基于LCC谐振的恒频移相高频链逆变器研究

本文将移相控制、LCC谐振电路与SPWM控制技术有机结合,提出了一种单相软开关高频链逆变电路拓扑,它主要由单极性移相控制逆变器、LCC谐振电路、高频变压器、周波变流器和低通滤波器组成。在深入分析了它的工作原理、控制方法及电流连续条件下的工作模式基础上,针对阻性负载进行了开环实验,实验结果证明了该电路拓扑的正确性和可行性。

基于MATLAB的SPWM控制高频环节逆变器仿真研究

详细介绍了用MATLAB SIMUL INK软件包建立一种基于PWM控制高频DC/AC逆变器的仿真模型,采用单极性移相SPWM控制策略,给出了主要的仿真波形。仿真结果表明,采用单极性移相SPWM控制策略的高频脉冲DC/AC逆变器是可行的。

轮毂电机控制器的单电阻电流重构算法研究

针对永磁同步轮毂电机的矢量控制方案中低成本、高性能的电流重构技术,分析了轮毂电机矢量控制系统中单电阻电流重构算法,提出一种基于PWM波移相的简化单电阻电流重构算法并建立了简单的非可观测区分类方法,使单电阻电流重构技术可以较佳的复现实际电流。同时,该文还与采样保持法进行对比,验证了该简化单电阻电流重构算法的优越性。最后通过仿真和实验验证了该算法的可行性和有效性。

基于SPWPM的移相全桥高频链逆变器研究

分析了一种单极性移相全桥桥式高频链逆变器的主电路拓扑和工作原理,阐述了正弦脉宽脉位调制(SPWPM)技术的实现原理,对移相SPWPM软开关的原理和特点进行了讨论,给出了利用TMS320F240 DSP芯片产生SPWPM控制信号的方法。最后通过仿真和实验验证了SPWPM技术的正确性和可行性。

单极性移相控制高频脉冲交流环节逆变器研究

本文深入分析研究了高频脉冲交流环节逆变器稳态原理特性与单极性移相控制策略。采用状态空间平均法建立了逆变器平均模型.获得了输出电压、滤波电感电流、共同导通时间、单极性 SPWM 波占空比等关键电路参数的设计准则和逆变器的外特性曲线。原理试验结果证实了理论分析的正确性。这类逆变器具有电路拓扑简洁、两级功率变换(DC/HFAC/LFAC)、双向功率流、周波变换器实现了 ZVS 换流、单极性 SPWM 波等优点.包括全桥全波式、全桥桥式两种电路.前者适用于低压输出逆变场合,后者适用于高压输出逆变场合。

单极性移相控制高频脉冲交流环节逆变器研究

本文深入分析研究了高频脉冲交流环节逆变器稳态原理特性与单极性移相控制策略。采用状态空间平均法建立了逆变器平均模型,获得了输出电压、滤波电感电流、共同导通时间、单极性SPWM波占空比等关键电路参数的设计准则和逆变器的外特性曲线。原理试验结果证实了理论分析的正确性。这类逆变器具有电路拓扑简洁、两级功率变换(DC/HFAC/KFAC)、双向功率流、周波变换器实现了ZVS换流、单极性SPWM波等优点,包括全桥全波式、全桥桥式两种电路,前者适用于低压输出逆变场合,后者适用于高压输出逆变场合。

基于IGBT及IGCT混合级联多电平变频器输出波形控制

针对传统两电平IGBT级联难提高输出电压及基于IGCT级联输出波形特性差的缺点,提出基于IGBT及IGCT混合级联多电平拓扑,采用单极性控制方法,在获得高输出电压的同时,使逆变器输出电压谐波分布于高频带,改善了输出电流品质。