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。

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。

一种辅助谐振变换极三相电压型PWM变流器

提出了一种新颖的辅助谐振变换极三相PWM变流器拓扑结构。该拓扑结构较传统辅助谐振变流器简单,控制方便。文章分析了PWM控制方式、零电压谐振的工作模式,并对谐振电路和谐振条件进行了数学推导。仿真研究结果表明,该变流器在单位功率因数运行的情况下,能够实现零电压开关动作。

无中性点电位变化的辅助谐振变换极逆变器

为实现一种结构简单、可靠性高的三相软开关逆变器,提出一种新型辅助谐振变换极软开关逆变器的拓扑结构,在电路中采用高频变压器来均分直流电源电压,避免了使用大电容,没有中性点电位的变化问题,可靠地实现了主开关器件的零电压开通和辅助开关器件的零电流关断,二极管的反向恢复损耗也被有效降低,而且拓扑结构中设置了变压器的去磁复位电路,可靠地保护了辅助开关器件。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原则。制作一个1 kW的实验样机,通过实验结果验证该软开关逆变器的有效性。

一种辅助谐振变换极软开关电路在UPS中的应用

为实现UPS高频机在高开关频率工作的同时,减低功率开关器件的损耗,辅助谐振变换极软开关(auxiliary resonant commutated pole,简称ARCP)技术可作为解决措施。传统的ARCP电路能够解决主管的软开关,但同时还引入了辅管的关断损耗。因而工作在较高开关频率下系统的整机效率会下降,不能将其应用于实际产品中。本文在传统的基于半桥ARCP软开关电路的基础上,详细介绍了谐振器件设计的关键点并给出了以CPLD为控制核心的辅管驱动逻辑解决方案以解决其零点流关断。最后对某大型UPS进行软开关的软硬件改进,实验证明了应用此电路实现系统"提高频率、不降低效率"的目的。

基于辅助谐振换流的矩阵变换器研究

对辅助谐振换流矩阵变换器的工作原理和换流问题进行研究。首先根据输入电压分区和输出电流方向,得出了辅助谐振换流矩阵变换器双向开关换流序列表。然后在此基础上,分析了基于辅助谐振换流的矩阵变换器的工作原理及软开关换流的实现过程。最后采用PSpice软件进行仿真验证。结果表明,理论分析的正确性和矩阵变换器采用辅助谐振换流的可行性。