智能软开关非接触电源研究

提出一种非接触供电系统的新型控制方法,由ARM控制器根据输出端的功率值调整开关器件的占空比,使非接触电路的负载特性稳定;谐振直流环使开关器件工作在ZVS软开关状态;再由输入端和输出端的效率值动态调整开关器件的驱动频率,以跟踪效率的峰值点,使原边变换器输出的电压和电流同相,则开关器件又工作在ZCS软开关状态;非接触变压器的耦合系数由计算得到,ARM控制器将不同耦合系数的谐振频率以表格形式存储在非易失SRAM存储器中,在下次开机时自动进入谐振状态,实现智能控制;在耦合系数不断变化的非接触供电系统中,采用这种方法还可实现动态的高速频率跟踪;当输入电压为直流310 V,输出功率为3 kW时,效率峰值达到94%,仿真和实验的结果验明了样机的可行性。

适用于柔性互联的电流源型双有源桥高频环节频域建模及设计

中低压柔性直流互联可提升配电网的灵活性和可靠性,双有源桥变换器是柔性互联装备中实现电压变换和电气隔离的关键环节。电流源谐振型双有源桥利用直流电容参与谐振和软开关设计,可大幅提高双有源桥功率密度和效率。然而,电流源谐振型双有源桥和传统电压源谐振型双有源桥特性存在较大差异,谐振腔由直流谐振电容和交流侧谐振电感组成,导致高频电流时域建模复杂,影响零电流软开关(ZCS)频率设计,难以得出ZCS开关频率与谐振频率的解析表达式。从频域角度,提出了基于基波分量的高频隔离环节等效电路建模方法,建立了ZCS开关频率与谐振频率的解析关系,仿真结果验证了所提方法的有效性和准确性。

串联谐振间接矩阵型电力电子变压器高频电流特性分析及开关频率设计

串联谐振间接矩阵型电力电子变压器(PET)通过高频开关并减小直流电容容值可实现高功率密度。然而,小直流电容会改变谐振回路等效电容,并影响高频谐振电流特性,进而影响零电流软开关(ZCS)的实现。该文建立小直流电容下串联谐振间接矩阵型PET等效电路,推导高频电流时域解析表达式,并对ZCS条件下的开关频率进行设计,揭示直流电容和死区时间对开关频率的影响规律。仿真和实验结果验证了该文理论分析的正确性。