基于LLC谐振变换器的双向DC-DC光伏储能回路设计

针对光储逆变器的储能回路效率较低,控制较为复杂等问题,该文设计了一款基于双向全桥LLC谐振变换器的双向储能电路。对双向全桥LLC谐振变换器的正向导通特性和反向导通特性进行介绍和分析,基于采用基波分析法得到的LLC谐振变换器等效电路,推导出变换器实现软开关的条件。通过推导得到的条件对LLC谐振变换器进行硬件参数设计,并成功搭建一台样机进行实验验证,实验结果表明,变换器可以在全负载领域实验软开关,并具有较高的效率,验证了理论分析的正确性。

LLC负载超高频谐振逆变器并联特性研究

针对LLC负载1 MHz超高频感应加热电压型谐振逆变器并联运行中,串联不同电感时逆变器的工作特性进行了理论分析,探究逆变器换流角度以及LLC品质因数的变化,对逆变器输出电压存在差异时换流角度的变化进行了研究。得出1 MHz的电压型谐振逆变器在存在电感差异、电压差异时换流角度是较小的,可以保证逆变器工作在小感性换流状态。最后通过MATLAB/Simulink仿真实验验证了理论分析的正确性,并对仿真结果进行了综合分析。

高频谐振逆变器的功率MOS管驱动电路

负载谐振桥式逆变器中功率MOS管工作在软开关状态,开关频率的提高,要求门极驱动电路具有充电电流大、开关速度快、驱动损耗小的特点。文章通过对传统门极驱动电路和现存的谐振驱动电路分析比较后,提出了适合高频谐振逆变器中功率MOS管的谐振电流型驱动电路,并分析了其工作过程。理论分析与实验结果表明:此驱动电路中功率MOS管的充放电电流近似为恒流,减少了开关时间;电感电流不连续,降低了驱动电路的通态损耗;二极管钳位电路,为功率MOS管门极关断提供反压,进一步缩短了功率MOS管关断时间;电感存储能量回馈给供电电源,提高了驱动栅压,降低了功率MOS管的导通电阻等优点。

基于Delta算子的谐振控制器实现高频链逆变器波形控制

针对交流系统瞬态反馈时PI控制不能够实现无静差输出,本文提出了一种基于Delta算子的比例谐振控制器的新型数字实现方法,并利用博德图深入讨论了谐振控制各参数对系统性能的影响。与基于移位算子q的z变换数字实现方法相比,在快速采样情形下离散模型更能趋近于连续模型,避免了z变换引起的数值不稳定等问题,保证了标准的正弦输出。为了获得高性能的动态特性,本文构建了比例谐振控制电压外环和比例控制电流内环的双闭环数字控制,进行了详细的理论分析和数学推导。仿真与实验结果证明了理论分析的可行性,实现了良好的波形控制效果。

串联谐振电流源高频链正弦波逆变器的工作原理和控制方法

提出一种新型的串联谐振电流源模式隔离的高频链正弦波逆变器拓扑结构,详细介绍了其工作原理。结合该逆变器的控制难点,采用适于该逆变器拓扑运行特色的控制策略及四象限逻辑组合方式,并给出了谐振槽的参数确定方法。在48V直流输入、220V/50Hz交流输出的1kW实验样机上进行实验,实验结果验证了该逆变器控制方案及实施方法的正确性。同时通过周波变换器结构的变形,构成了各具特色的拓扑簇。

一种基于并联谐振的高频隔离型并网逆变器

针对DC-DC变换型高频隔离型逆变器中开关损耗大、电压尖峰大、稳定性差的问题,提出由并联谐振与传统DC-DC变换型逆变器相结合的新型逆变器电路拓扑。该逆变器可以实现高频功率器件的零电压开通、体二极管和整流二极管的软关断,从而消除功率器件的开关尖峰,减小逆变器的损耗。详细介绍电路的工作过程和各开关器件软开关原理,同时建立电路的谐振等效模型,以及谐振参数对增益和软开关的影响关系,给出谐振参数的设计原则。为了消除由于加入死区而引入的低次谐波,在控制系统中添加了死区补偿,以提高逆变电流质量。最后制作实验样机,经过实验验证电路拓扑和控制策略的正确性。

大功率高频感应加热电源谐振逆变器并联扩容

大功率高频感应电源大多采用多个逆变器并联来提高整机的功率,针对大功率电源LC谐振逆变器与LLC谐振逆变器,对并联逆变器之间的均流情况与工作特性进行了理论、仿真研究与实验分析,并提出了相应的措施以实现并联逆变器之间的均流。

基于LLC谐振的微型光伏并网逆变器研究

针对微型光伏并网逆变器效率高,可靠性高的要求,提出了一种由LLC谐振变换器和工频极性转换电路构成的微型光伏并网逆变器。光伏电池输出的直流电经LLC谐振变换器转换成与电网电压同频同相的直流正弦半波电压电流,然后经后级晶闸管组成的工频极性转换电路逆变成与电网电压同频同相的交流电。为了提高LLC谐振变换器的效率,对LLC谐振变换器的参数和控制系统进行了优化,给出了主电路参数设计方法。最后制作了250W实验样机,经实验验证,该方案切实可行,满载效率可以达到96%。

负载谐振型高频逆变器环流抑制技术

分析负载谐振型高频逆变器环流产生机理,指出开关管关断延时是环流产生的真正原因。提出采取频率跟踪和相位补偿双重调节法对开关管控制信号进行调节,即实时检测谐振频率和环流持续时间,调节开关频率使其跟随谐振频率变化,并将控制信号提前相应时刻,以保证开关管在谐振电容电压过零点切换,从而抑制环流。给出以DSP芯片为载体的环流抑制系统的设计方案。仿真验证了该控制方法的有效性。

谐振 DC 环节高频逆变器理论分析及参数设计

对适用于大功率高频感应加热的谐振ＤＣ环节高频逆变器进行了理论分析，提出谐振电感短路电流最佳控制方案，对系统参数、输出电流电压以及谐振ＤＣ环节特性进行了详细的讨论。理论分析将负载作为电阻考虑，避免了将负载看作恒流源时给计算带来的误差。分析结果表明，谐振ＤＣ环节最佳参数仅仅决定于负载电阻和输出频率。

LLC负载电压型谐振逆变器并联的阻抗分析

逆变电源容量的提高常采用多管并联或负载侧高频变压器并联的方式来实现,而负载采用电感电容串并联(LLC负载)形式的多个电压型谐振逆变器的并联,可以有效提高电源输出功率。针对LLC负载多个电压型谐振逆变器并联电路,对其进行稳态阻抗分析,通过仿真分析给出最大输出功率时的最佳匹配电感比与并联逆变器个数比例(β/N比),并通过实验进行了验证。结果表明,所提方法对提高和调节电源容量、简化功率调节过程,提供有效的设计参考价值。

LLC谐振变换器在光伏发电系统中的应用

光伏发电系统常采用多级变换结构,前级采用DC/DC变换器实现MPPT和电压变换,后级完成并网电压控制。该结构可实现对每个光伏组件的控制,具有较高的效率和可靠性,控制实现也相对简单。然而光伏组件电压一般为20~35 V,220 V单相并网逆变器输入直流电压一般为400 V,要求DC/DC变换器具有较大的升压比。同时,由于光伏组件输出功率受环境影响很大,因此,要求该变换器应同时能适应较大的功率范围。

谐振式无线电能传输系统中高频逆变器的特性分析和参数设计

磁耦合谐振式无线电能传输技术具有传输距离远、效率高、功率大的优点,近年来得到学者的广泛关注和研究。然而谐振无线电能传输技术要求20 kHz～20 MHz高频交流供电,给高频逆变器的选择和设计提出挑战。为此,该文结合谐振无线电能传输系统的特点,指出了高频逆变器的设计难点,对应用于MCR-WPT系统的高频逆变器类型进行了系统的梳理和归纳,分析了它们的工作特性,论述了它们的控制技术,并提出了高频逆变器参数设计和元件选型方法,为谐振无线电能传输技术的发展提供技术依据。

高频串联逆变器谐振极电容缓冲电路的研究

探讨了一种适合 MHz 级高频逆变器的无损谐振极电容缓冲器。详细分析了逆变器的换流过程,研究了不同谐振极电容值对器件关断损耗和总体损耗的影响,给出了设计方法。仿真和实验波形证明了理论分析的正确性。

多谐振控制零电压开关单相高频隔离逆变器

针对双功率方向高频隔离变换器开关电压应力大、难以实现软开关等问题,为了提高输出电能质量,提出一种双向功率流两级高频隔离逆变器的调制及其控制方法,并对其各个工作模态和电路软开关条件进行详细的分析。该逆变器由原边的H桥、高频隔离变压器和位于副边的周波变换器构成,并加入钳位电路消除变压器副边的电压过冲和振荡。设计该逆变器及其配套钳位电路的调制方法,建立其数学模型,并采用多谐振控制器进行输出电压的精确控制。周波变换器和钳位电路均实现了零电压开关,讨论了原边中全桥电路的零电压开关条件。制作了1 kVA的实验样机,分别在电阻负载和整流器负载下进行了实验,测得总谐波畸变率分别为0.544%和3.1%,验证了调制方法和控制策略的有效性。

基于全桥LLC谐振变换器的光伏逆变器升压DC/DC变换器设计

为了提高光伏并网逆变器中DC/DC升压变换器的效率,并减小变换器的体积,提出了一种基于全桥LLC谐振变换器拓扑的DC/DC升压变换器设计方案,并完成了基于L6599谐振控制器的变换器的主电路和控制电路的设计。实验结果表明,该变换器实现了在全负载范围内主开关管的零电压开通,具有较高的效率,达到了设计要求。

LLC谐振技术在动车组单相逆变器中的应用研究

在传统的电力动车组车载隔离型单相逆变器中,为逆变电路提供直流输入的隔离型升压DC/DC变换器采用的是脉冲宽度调制(PWM)的移相全桥变换器,存在开关损耗大、转换效率低的缺点。针对上述问题,提出了在车载单相逆变器DC/DC升压电源中采用全桥LLC谐振软开关技术的方法。首先,对全桥LLC变换器进行建模,分析其工作原理和参数设计方法;其次,通过Matlab/Simuink仿真验证了理论参数的可行性;最后,按照设计参数制作了1台2.5 kW的采用脉冲频率调制(PFM)的全桥LLC谐振变换器的实验样机。实验结果表明,样机额定输入电压为DC110 V,LLC谐振变换器的输出电压可恒定保持在DC400 V,可以为后级的逆变电路提供稳定的直流输入,开关管在全负载范围内实现了零电压导通(ZVS),有效提高了隔离型升压电源的效率。

基于混合控制LLC谐振变换器的微功率光伏逆变器

针对微功率光伏逆变器输入电压范围宽以及效率要求高的特点,提出了一种两级式高频功率变换的微功率光伏逆变器方案。其中前级LLC全桥谐振变换器在开关频率高于谐振频率时,同时采用变频PFM和移相PWM的混合控制策略,不仅满足了光伏电池板电压范围宽的要求,而且实现了宽电压范围的高效率功率变换。后级采用功率扰动的最大功率点跟踪(MPPT)控制,方法简单,避免了前级扰动时控制变量多的不足。最后,给出了谐振槽优化设计方法,实现变换器的效率优化设计。研制了一台250 W/220 V AC/50 Hz并网光伏逆变器,实验样机并网电流性能指标好、效率高,MPPT跟踪速度快和跟踪精度优,验证了提出的方案、设计和控制方法正确有效。

一种高频谐振隔离环节光伏并网逆变器的研究

提出了一种采用LLC谐振环节作为高频隔离环节的单相光伏并网逆变器方案。其具有控制简便、效率较高、EMC效果好等特点。详细分析了功率电路设计及控制方案,并基于1台3 kW原理样机给出了试验验证和结论。结果说明了该方案的正确性和有效性。

串联谐振式高频感应焊接逆变电源

传统的高频感应加热电源通过改变逆变器的工作频率来调节输出功率,逆变器的输出功率因数很低,而且逆变器开关管工作在硬开关状态,开关损耗大,效率低。按照大功率发电机。变压器铜排绕组焊接工艺和不同规格铜排的焊接要求,这种设备不适合这类应用。作者研究了新型频率跟踪电路,控制逆变器工作在谐振状态,负载等效阻抗呈电阻性,逆变器的输出功率因数接近1,大大减小了开关器件的功率损耗,提高了整机的效率。功率调节采用直流斩波调压实现。设计并制作了20kHz/30kw串联谐振式高频感应焊接逆变电源,改变了传统的焊接工艺,具有体积小、效率高、加热速度快等优点。