三相软开关逆变器的PWM实现方法

该文详细阐述了采用三角载波和锯齿载波对本逆变器实现(ZVS)软开关动作的影响。使用三角载波实现软开关动作时,由于开关动作时刻不固定,使得谐振时刻难于控制,并且谐振次数多,使直流母线电压得不到充分利用。采用正斜率锯齿载波虽然能解决上述问题,但是会造成在锯齿波垂直沿前后处于零矢量状态,电机的能量与谐振电路不发生交换,不能满足软开关谐振条件。指出要实现本电路的软开关动作模式,载波必须采用正负斜率交替的锯齿波,并根据电机电流极性来切换锯齿波的斜率,这是逆变器开关元件实现软开关动作的必要条件。实验证明了采用本控制方式,逆变器的输出电流波形具有良好的正弦度。

3kVA直/交软开关逆变器研制

介绍了一种新型高频软开关逆变器拓扑电路构成 ,分析了其工作原理和特性。该电路通过两个改型的正激变换器的交错并联来得到逆变桥的高频直流脉冲电压波形 ,通过合理的三态离散脉冲滞环控制 ,实现了逆变桥所有开关管的零电压开关。采用了输出电压和滤波电感电流双闭环反馈控制技术。研制成功的 3k VA48VDC/ 2 2 0 V5 0 Hz软开关逆变器开关频率为 40 k Hz,具有动态响应快、输出电压波形质量优、整体效率高。

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。

软开关逆变点焊控制电路的设计

通过对逆变电阻点焊设备的现状分析,介绍了软开关逆变点焊的控制系统,讨论了主控系统、反馈系统的工作原理,并具体设计、实现了单片机对移相芯片UC3879的高精度控制,电流反馈的控制等。

高频软开关逆变器的控制分析

在 5 0kHz交叉并联正激直流环节软开关逆变器工作频率难以提高的基础上 ,研究了 2 0 0kHz并联正激直流环节软开关逆变器新的控制方案 .直流变换器改为 2个 2 0 0kHz正激变换器并联工作 ,通过一定的控制形成 2 0 0kHz的直流脉冲电压 .逆变器以 1 0 0kHz的采样频率有限单极性控制 .仿真结果表明该控制方案可行 ,功率管的开关频率提高 ,开关损耗下降 .该方案有助于减小变换器的成本、体积和重量 ,改善变换器输出特性 .

应用于软开关逆变焊接电源的中频变压器设计

研制了应用于软开关逆变焊接电源的中频变压器。首先根据软开关逆变的技术参数要求提出了中频变压器的技术参数要求。其次根据中频变压器的技术参数要求设计,选择了变压器的磁芯、匝数、变比、导线线径。最后绕制了变压器,应用于自制软开关逆变电源,测试该变压器的性能。实验证明该变压器能够满足软开关逆变电源的技术要求。

软开关逆变器控制策略研究

针对传统逆变器存在的问题,提出了一种软开关逆变器。分析了辅助环节的谐振过程和工作原理,讨论了软开关技术和PWM控制相结合的方法,利用软件方法实现谐振匹配控制,最后通过实验说明了此方法的可行性。

三相软开关逆变器的PWM控制

常规的PWM逆变电路,电力电子开关器件在大电压下导通,大电流下关断,处于强迫开关过程,因而存在开关损耗大,工作频率低、体积大及电磁干扰严重等缺点。本文在理论分析的基础上,将PWM调制技术与软开关技术相结合,利用单片机和大规模PWM集成芯片,设计了一个用于异步电机驱动的三相SPWM调制型的开环VVVF控制的软开关逆变器电路的控制方案,对几个关键性电路的工作原理作了较为详细的分析说明,给出了部分实际电路图和运行结果。

优良综合性能的高频软开关逆变电源

提出了占空比扩展高频脉冲直流环节逆变器新思路 ,深入分析研究了该软开关逆变器工作原理、三态离散脉冲电流滞环跟踪控制策略 ,获得了关键电路参数设计准则。设计并研制成功的 75 0VA 2 7VDC/115V4 0 0HzAC逆变电源具有体积重量小、变换效率高、静态精度高、动态响应速度快、输出波形失真低、过载与短路能力强、可靠性高等优良的综合性能。

三相组合式软开关逆变器的仿真研究

有必要研究新的三相逆变器拓扑 ,实现无输出变压器和功率器件软开关 ,发展逆变电源的三相独立控制技术。本文研究了两种新型组合式软开关三相逆变器拓扑 ,讨论了三相逆变器的模块化实现和不对称负载特性 。

软开关逆变焊接电源数学模型及动态特性

在对软开关逆变器电路拓扑和控制模式进行理论分析的基础上,建立了新型脉冲M IG/MAG软开关逆变电源的数学模型,推导出了整个系统的传递函数。在此基础上对系统性能进行详细的分析,揭示弧焊逆变电源主电路和双闭环恒流(或恒压)控制电路的结构、参数与系统动态性能之间的关系,为软开关逆变电源的实际设计及研制奠定了基础。

软开关逆变器中动态损耗的测试和建模

相比较传统硬开关电路,软开关逆变器可以显著地提高效率和功率密度。为了能够更加有效地设计软开关逆变器中的电路参数,探讨了IGBT器件零电压关断损耗和磁性元件磁芯损耗的测试和建模方法。该方法包括测试过程中探头延时校准、测试平台的设计以及测试得到的损耗数据拟合为数学模型的方法,利用该方法对典型IGBT模块的关断损耗进行评估和选择,结合磁性元件的损耗模型对软开关逆变器进行了损耗分析和优化设计。根据理论计算结果设计了1台30 kW软开关逆变器样机,实验结果验证了该动态损耗模型的准确性,并且实现了高功率密度和高效率的设计目标。

基于软开关逆变器的电机驱动策略研究

传统的无刷直流电机驱动系统中,由于逆变器侧开关管工作在硬开关模式下,开关管将会产生较大的开关损耗,同时开关管的开关频率也会受到限制,因此引入软开关逆变器驱动无刷直流电机。文章通过对谐振直流环节软开关逆变器(PRDCLI2)的分析,提出了一种基于此软开关逆变器的无刷直流电机驱动策略,通过谐振环节实现对母线电压的调制,进而控制电机转速,逆变器桥臂上的开关管只用于换向。这种驱动方式能减小逆变器桥臂开关管的开关损耗,因此散热器的体积也能得到降低。针对这一方法在Matlab中进行了仿真验证,结果表明这种驱动方式能使电机正常运转。

软开关逆变器在CO_2弧焊电源中的应用研究

通过将新型软开关电路拓扑和逆变技术引入CO2弧焊电源,保证电源在全范围内实现软开关,使开关管在零电压下开通和关断,开关损耗、开关应力及电磁干扰得到明显改善。同时,开关管工作在较高的逆变频率,通过微机控制,以软件编程的方式对各控制参数进行优化匹配,获得了较合理的电源动特性和较好的焊接效果。

400Hz软开关逆变器的研究

本文以单向电压源高频链逆变技术为基础设计了一种由直流变换环节和逆变环节两级级联组成的软开关1kVA/115V/400Hz单相正弦波逆变器。前级DC/DC直流变换环节采用双管正激电路,应用零电压转换谐振技术实现软开关;后级DC/AC逆变环节采用全桥电路,应用高频脉冲直流环节逆变技术实现软开关,克服了依靠辅助谐振网络实现软开关结构复杂、控制难度大的缺陷。最后在空载、阻性负载条件下对研制的小功率逆变器样机进行了实验。实验结果表明该逆变器两级变换环节基本上实现了开关器件的零电压开关,输出电压稳定,输出波形质量较高。

一种新型的单相高频ANPC软开关逆变器

有源中点箝位(ANPC)拓扑因损耗分布均匀,广泛应用于逆变器场合,使用SiC器件可进一步提高效率。提高开关频率可提高功率密度,但SiC器件的开关损耗显著增加。此处提出一种单相ANPC软开关逆变器,可实现主开关管的零电压开关(ZVS),降低了开关损耗,提高了效率。首先叙述了软开关电路的工作原理,接着介绍了谐振参数设计的基本准则及其流程,通过仿真对比了两种辅管调制策略的特点,最后搭建了一台500 W/200kHz的ANPC软开关逆变器来验证理论分析。

单相耦合电感型全桥软开关逆变器的仿真研究

零电压开关逆变器的操作范围受到电源与负载变化的很大限制。为了达到电源、负载宽范围的适应能力,本文采取了一种可变匝数比的耦合电感型全桥软开关逆变器。该逆变器可以应用于高功率场合,并可以显著地提高效率。详细介绍了耦合电感型软开关电路的操作原理与设计准则。采用Pspice对该软开关逆变器进行了仿真,验证了该软开关逆变器的优越性。

一种用于旋转导向钻井工具的软开关全桥逆变技术

针对旋转导向钻井工具中的非接触式电能传输系统,设计了一种井下高温软开关零电压式全桥逆变电路,通过谐振原理利用谐振元件实现全桥开关管的零电压开关,以降低开关损耗,使得非接触式电能传输系统在300 W额定功率下达到85%的传输效率。

三相软开关PWM逆变器载波方式的选择

详细阐述不同载波方式对PWM逆变器输出特性的影响。指出三角载波用于硬开关PWM逆变器时 ,由于死区时间的影响 ,其输出电压电流在基波频域中含有谐波成分 ;软开关PWM逆变器如果也采用三角载波 ,则不但难以控制谐振电路的起振时间 ,而且谐振电路损耗大 ,直流电压的利用率低 ;硬开关PWM逆变器采用锯齿载波调制 ,必将导致严重的电流波形失真 ;软开关PWM逆变器交替使用正负斜率锯齿载波 ,不但谐振电路的起振时间容易控制 。

完全的无源软开关功率逆变器研究

提出了一种针对功率桥式逆变电路的新型完全无源软开关拓扑 ,实现桥臂对管的零电流开通、零电压关断以及续流二极管反向恢复条件的改善。方案仅在主电路采用少量的电感、电容和二极管作为附加元件 ,不需要任何额外的电源、检测、控制 ,不影响原有控制策略 ,适用于高频功率逆变器场合。相应给出了换流分析、解析描述、参数灵敏度分析以及仿真、实验结果 ,验证了分析和方案的正确有效。