双滞环控制的三相双幅有源箝位谐振直流环节逆变器

双幅控制技术大大降低了有源箝位谐振直流环节逆变器的损耗,提高了其工作频率,并将其应用领域扩大到大功率场合。该文实现了6kw三相有源箝位谐振直流环节逆变系统。直流环节采用双幅控制,逆变侧采用基于空间矢量调制技术的双滞环电流控制方案。实验结果表明所提出的方案简单可行,适用于纯正弦输出的电压源逆变器。

双幅有源箝位谐振直流环节逆变器的分析和设计

双幅控制技术可大大降低有源箝位谐振直流环节逆变器(ACRDCLI)的直流环节损耗,并改善逆变器输出性能。该文提出了一种该电路的优化设计方案。通过对工作过程的详细分析,揭示了系统效率与各主要参数的内在关系,归纳出参数设计的一些重要原则。在此基础上设计了3kW的单相全桥逆变器,实验结果与理论分析结果一致,效率达96.2%。

谐振直流环节逆变器缓冲回路无功能量传输损耗优化的改进调制策略

针对谐振直流环节逆变器缓冲回路在换流时无功能量传输损耗大这一问题,文中在一种并联谐振直流环节逆变器的基础上提出一种改进调制策略。与原调制策略相比,该调制策略不仅可以实现逆变桥、谐振单元开关管的软开关,而且可将缓冲回路的动作频率降低了1/3,降低了缓冲回路的导通损耗以及辅助开关管的开关损耗。同时可避免换流时缓冲回路的谐振电流与换流时刻的负载电流相叠加,从而可有效降低缓冲回路在换流时的无功能量传输损耗及辅助开关管的电流应力。在改进调制策略下,根据不同工作模式下的等效电路图,分析该逆变器的工作原理、软开关实现条件及最佳参数设计方法。最后使用绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)作为开关器件制作一台10kW、10k Hz样机,通过实验验证该调制策略的有效性。

并联谐振直流环节逆变器的新型SVPWM方法

为降低并联谐振直流环节逆变器辅助换相电路的动作频率和损耗,以及辅助开关管的电流应力,该文提出一种新型空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方法。新型SVPWM方法在实现所有开关管的软开关动作的基础上,在1个脉宽调制(pulse width modulation,PWM)周期内辅助换相电路只动作1次,从而降低辅助换相电路的动作频率和损耗;所提新型SVPWM方法通过增加分流死区时间,可避免谐振电流与负载电流相叠加,从而最大化地抑制辅助开关管的电流应力。新型SVPWM方法可适用于任何可调整零电压凹槽时间的并联谐振直流环节逆变器。在新型SVPWM方法下,根据不同工作模式的等效电路图,分析该逆变器的工作原理、软开关实现条件以及参数设计方法。最后使用绝缘栅双极型晶体管作为开关器件制作一台10kW、16kHz样机,通过实验验证所提调制策略的有效性。

串联型有源箝位谐振直流环节逆变器的双幅控制

提出了串联有源箝位谐振直流环节逆变器 (TSACRLI)的双幅控制策略 ,该方案不仅保持了原电路结构简单 ,软开关等优点 ,而且有效降低了直流环节损耗 ,进一步提高了工作频率 ,加快了输出动态响应速度。文章分析了换流工作过程 ,讨论了双幅控制的实现条件 ,并通过对比仿真和实验证明了双幅控制的可行性与优越性。

正激直流环节逆变器的分析与研究

提出了一种新型的电压源型软开关逆变器拓扑 ,在不增加功率管电流、电压应力的前提下 ,极其简单地实现了逆变桥中各功率管的零电压开关 (ZVS)条件。介绍了电路的基本构成、工作原理和参数设计方法以及相关的实验研究。

有源钳位低脉动谐振直流环节逆变器

介绍了一种中等容量有源钳位谐振直流环节逆变器。对这种软开关逆变器的构成、工作原理、控制策略和控制电路进行了详细分析。最后给出了软开关逆变器的试验波形。

结构简单的并联谐振直流环节型逆变器及其调制策略研究

针对一种新型并联谐振直流环节逆变器的辅助换流电路存在的电流应力高、导通损耗大、元器件数目多等问题,该文提出一种优化改进调制策略,其由3部分组成:基于1型不连续的脉冲宽度调制策略,且以斜率正负交替的锯齿波作为载波,在此二者基础上施用分流死区。在所提调制策略下可以对原拓扑的辅助换流电路进行化简,减少一组谐振电路,以降低硬件成本。与原调制策略相比,所提调制策略在不改变辅助换流电路动作频率的前提下,不仅可以实现所有开关器件的软开关动作,而且可以避免辅助换流电路工作过程中产生的谐振电流与负载电流的叠加,从而有效降低辅助换流电路的导通损耗及其内部开关器件的电流应力。文中对所提调制策略的原理进行详细叙述,由此推导简化拓扑的工作模式,并分析其电压/电流应力、元器件数目、参数设计等特性,最后通过一台通用实验样机(SiC MOSFET,5kW/40kHz),对比于原拓扑及原调制策略,以验证所提理论的有效性。

新型谐振直流环节软开关逆变器

为了提高逆变器的效率和性能,提出一种新型的谐振直流环节软开关逆变器。通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,使直流母线电压周期性地归零,实现逆变桥开关器件在零电压和零电流条件下完成切换,因此减小了开关损耗和二极管的反向恢复损耗。此外,辅助谐振单元中的开关器件可以在零电流的条件下完成开关操作。该软开关逆变器控制简单且不依赖于负载条件,过渡过程所需时间可以自由选择。文中对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图和回路的参数设计方法。制作一个10kW的实验样机,实验结果验证了该软开关逆变器的有效性。

谐振参数匹配的直流环节软开关逆变器

提出了一种新型的具有串并联共同谐振的谐振直流环节软开关逆变器结构。该结构中所有开关器件均工作在零电压开关或零电流开关条件下。该电路开关器件较少,控制简单,损耗较小。直流母线零电压的持续时间可以自由选择和控制。不使用桥臂短路的控制方法,安全可靠。由于谐振参数不同的匹配,使得该辅助电路的工作模式灵活,控制方式可以根据工作模式选择需要的。分析了其工作原理,给出了不同工作模式的等效电路,并进行了实验,结果验证了该逆变器的有效性。

谐振直流环节逆变器及其应用(Ⅱ)

4 谐振直流环节输出电压的限制若谐振元件没有损耗,则谐振电感Lr与电容Cr产生无阻尼振荡,逆变桥晶体管上的电压为电源电压的一倍。由于实际电路有损耗,故需要晶体管T0在vCr到零时开通,让谐振电感贮能。若该电感贮能小于回路振荡时的损耗,则成为衰减振荡,逆变器不能实现零电压开关。若电感贮能大于回路损耗,则谐振电压峰值vCrm【2Vs。仅在T0导通时贮能等于回路损耗时才能使vCrm=2Vs。

新型并联谐振直流环节零电压开关逆变器

为了提高逆变器的效率和性能,提出了一种新型的谐振直流环节软开关逆变器。通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,实现了逆变桥开关器件的PWM软开关动作,同时辅助谐振单元的开关也为软开关操作。减小了逆变器中的续流二极管和辅助谐振单元中的二极管的反向恢复损耗,且开关器件承受的电压都没超过直流电源电压。经10 k W的试验样机验证了该软开关逆变器的有效性。

脉冲直流环节高频链辅助逆变器与SRSPWM混合调制研究

为保证脉冲直流环节高频链辅助逆变器较高的输出电压质量,引进SRSPWM混合调制策略。该调制前级采用移相控制方式,而移相角度由6脉波与三角载波的占空比决定;后级实现对前级的解调,但在一个基波周期内仅有1/3周期处于调制状态,与传统SPWM调制相比大大减小了开关损耗。通过数学推导验证了该调制方法的可行性,最后对该混合调制策略进行了仿真与实验验证。

新型谐振直流环节软开关逆变装置及性能评价

为了提高逆变器的效率和性能,提出了一种新型的谐振直流环节软开关逆变器。通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,实现了逆变桥开关器件的PWM软开关动作,同时,辅助谐振单元的开关也为软开关操作,逆变器中的续流二极管和辅助谐振单元中的二极管的反向恢复损耗也被减小了,而且开关器件承受的电压都没超过直流电源电压。该软开关逆变器控制简单且不依赖于负载条件,过渡过程所需时间可以自由选择。文中对其工作原理进行了分析,给出了不同工作模式下的等效电路图以及回路的参数设计方法。制作了一台驱动永磁同步电动机的10kW逆变器装置,实验结果验证了该软开关逆变器的有效性。

PWM型谐振直流环逆变器的建模与仿真

传统的状态空间平均模型不能对电压、电流纹波大的变换器或存在交流电压、电流的变换器进行建模,给有源箝位谐振直流环节逆变器的建模带来了很大的困难。深入分析了有源箝位谐振直流环节逆变器的工作原理,采用双幅控制的脉宽调制控制方案,提出了一种新的适用于有源箝位谐振直流环节逆变器的建模方法。仿真实验显示,该模型不仅具有良好的输出波形,而且控制精度高,能够实现连续脉宽调制的要求。

使用单开关元件实现软开关的新型准谐振直流环节PWM逆变器

介绍一种新型准谐振直流环节(QRDCL)逆变器。该逆变器只需使用一个开关元件即可在各种负载条件下建立零电压瞬间。逆变器开关元件所承受的最高电压维持在输入电压的1.01～1.1倍,其电路能够灵活地选择谐振环节的开关时间,使之与所采用的任何PWM技术同步,控制技术不需要逆变器开关来帮助在直流环节建立零电压瞬间,控制电路中不需要电压和电流传感器。文中阐述所提出QRDCL逆变器的工作原理,对其进行了详细分析,获得了实现软开关设计的理念。利用PSPICE软件对系统进行详细的仿真,以研究电路模型在各种负载条件下的可行性。最后给出了用该QRDCL PWM逆变器驱动三相异步电机的实验结果。

一种用于民机变频供电体制下向恒频负载供电的变流器

为了给400 Hz交流负载供电,提出了一种新型在宽变频电源条件下的频率转换方法。供电设计应用一种软开关的谐振直流环节逆变器(RDCLI),供电方式可以避免过零点故障。零回滞开关控制电路被用于转换宽频交流电到400 Hz交流电。设计带软开关的变流器既考虑了降低开关过程的能量损失,又考虑了足够的电流调制带宽。变流器的原理由搭建的saber模型经行验证,保证了可控性,可靠性和输出波形质量。

鱼雷电机逆变系统传导干扰分析与抑制

为了解决鱼雷电机逆变系统高频化、大容量化带来的电磁干扰(EMI)问题,介绍了一种新型的直流环节并联谐振逆变器(PRDCLI)拓扑,阐述了其工作原理,重点分析了鱼雷电机逆变系统电磁干扰源和传播途径,提出了一种能有效降低EMI的控制策略,设计了EMI测试方案,对硬开关和软开关条件下的EMI频谱进行了对比,测试结果表明,采用软开关技术和优化的控制策略,能有效降低鱼雷电机逆变系统的EMI。