混合级联十一电平逆变器功率与开关损耗双均衡倍频调制方法

混合级联多电平逆变器可以利用较少的开关器件实现较高电平输出,进而得到了广泛应用;但实现高低压单元间功率均衡难度更大。直流侧采用电池组模块进行供电时,功率达不到均衡会使得各H桥单元对应的电池组模块处于不同的放电特性,增大了故障概率和维修难度且增加了后期的维修成本。针对此问题,提出2种1:1:1:2混合级联十一电平逆变器功率和开关损耗双均衡倍频调制方法。首先,2种方法分别对3个低压单元采用三角载波、重构载波进行移相,从而实现在全调制度范围内将逆变器的等效开关频率由fc提高至6fc/12fc;使得低压单元各开关器件开关次数均围绕在60次/174次左右上下浮动,实现了低压单元内开关损耗均衡;使得调制度M=0.9/0.6/0.3时低压单元输出功率均围绕在657.5 W/293.5 W/73.5 W上下浮动,实现低压单元间的功率均衡,其次对高压单元采用阶梯波低频调制,随调制度的变化对导通角进行动态调整,使得高压单元各开关器件开关次数均为1次,实现了高低压单元内开关损耗均衡;使得调制度M=0.9/0.6/0.3时高压单元与低压单元输出功率均围绕在1317 W/657.5 W、586 W/293.5 W、146.5 W/73.5 W上下浮动,实现了高低压单元间功率均衡,之后对比分析2种方法各自的优缺点及其适用场合。最后,通过实验验证该方法的正确性和可行性,并给出了直流电压比为1:1:1:...:x的混合级联H桥逆变器双均衡的普适方法。

双极性移相控制高频脉冲交流环节逆变器研究

提出并深入研究了高频脉冲交流环节逆变器电路拓扑族及其双极性移相控制策略。借助周波变换器换流重叠和输出滤波电感电流极性选择 ,该双极性移相控制策略实现了变压器漏感能量和滤波电感电流的自然换流 ,解决了这类逆变器固有的电压过冲和换流重叠期间周波变换的环流现象 ,实现了逆变桥功率器件的ZVS开关和周波变换器功率器件的ZCS开关。

单相高频链逆变器的解结耦单极性移相调制及其死区优化

单相高频链逆变拓扑由高频变压器、一次侧高频逆变器、二次侧矩阵/周波变换器和输出滤波器构成,既有隔离型功率变换及能量双向流动的优点,也有双向开关换流控制难度高的缺点。针对此拓扑提出一种解结耦单极性移相调制策略,能够无需借助辅助电路与功率管的重叠换流技术,即可实现周波变换器中所有功率管的零电压开关(ZVS)自然换流及滤波电感无过电压冲击自然续流。在此基础上,研究了一种优化死区设置方法,有效地改善了单极性移相调制策略存在的输出电压过零点邻域畸变问题,弥补了死区效应所导致的输入电压利用率低以及输出电压谐波含量大的缺点。理论分析、仿真及实验验证了所提解结耦单极性移相调制策略及优化死区设置方法的可行性和有效性。

基于LD双端面泵浦的Nd∶YAG高效率倍频激光器

报道了一种利用激光二极管(LD)双端面泵浦的Nd∶YAG激光晶体,Cr^(4+)∶YAG晶体被动调Q,LBO临界相位匹配腔内倍频的高转换效率的绿光激光器。分析了双端面泵浦YAG激光器的热效应,实验中LD双端面泵浦,采用U型平行平面腔结构对Nd∶YAG进行传导冷却。当总泵浦光为33.8 W时,得到被动调Q频率10 KHz、功率8.21 W的线偏振基频光输出。6.72 W的绿光输出的倍频效率为86%,输出光束为基模,M^2为1.4。实验表明双端面泵浦YAG倍频激光器具有很高的转换效率。

基于双辅助网络的宽软开关范围高效高频链DC-AC变换器

该文提出一种基于双辅助网络(dual auxiliary network,DAN)的宽软开关范围周波变换类型的高频链逆变(cycloconverter-type high frequency link inverter,CHFLI)电路,简称DAN-CHFLI电路。原边侧采用对称型无源辅助网络(passive auxiliary network,PAN)解决了传统CHFLI电路在空载、轻载及输出电压较小时原边侧开关管无法实现软开关的问题,拓宽了软开关范围,保证了其在任意负载条件下的零电压导通(zero voltage switching,ZVS)。副边侧有源辅助网络(active auxiliary network,AAN)由钳位电容和H桥组成,可以解决漏感与开关管寄生电容谐振造成的电压振荡问题,并辅助周波变换器换流。针对AAN电路,提出一种移相钳位策略:AAN开关管与原边开关管类似,也采用固定占空比方波信号移相调制;且相比原边开关管,AAN开关管延迟导通以实现软开关。文中详细分析了DAN-CHFLI拓扑结构、换流过程、PAN和AAN工作原理及开关管的软开关特性,并设计实验样机验证了理论分析的正确性。

一种单极倍频电压型SPWM软开关DC/AC逆变器的设计

提出了一种单极倍频电压型 SPWM 软开关 DC/AC 变换器,分析了其主要工作原理并给出了主要参数设计方法,实验结果证明了该电路确能实现软开关,并且具有输出滤波参数小,电压波形质量高的优点。

双极性移相控制高频脉冲交流环节逆变器研究

提出并深入研究了高频脉冲交流环节逆变器电路拓扑族及其双极性移相控制策略。借助周波变换器换流重叠和输出滤波电感电流极性选择,该双极性移相控制策略实现了变压器漏感能量和滤波电感电流的自然换流,解决了这类逆变器固有的电压过冲和换流重叠期间周波变换器的环流现象,实现了逆变桥功率器件的零电压开关和周波变换器功率器件的零电流开关。仿真与原理试验结果均证实了这种双极性移相控制策略的可行性和理论分析的正确性。

基于DSP的双极性双调制波高频链逆变器实现

研究了电压型高频链逆变器的拓扑及控制方式。选用了全桥全波式高频链逆变器作为主电路,采用双极性双调制波控制方案解决双向电压型高频链逆变器的固有电压过冲问题。理论分析了电路拓扑和控制策略的合理性和变换器开关器件实现软开关的可行性。设计了基于双极性双调制波控制的软件程序及数字PI控制器算法的TMS320F2812的闭环控制系统。实验结果表明,高频逆变桥开关管实现了ZVS开通,周波变换器开关管实现了ZCS关断,高频链逆变器输出高质量的正弦波电压,证明了基于DSP控制的双极性双调制波控制模式的高频链逆变器可行性。

双极性移相控制高频脉冲交流环节逆变器研究

深入研究了高频脉冲交流环节逆变器电路拓扑族及其双极性移相控制策略。借助周波变换器换流重叠和输出滤波电感电流极性选择,该双极性移相控制策略实现了变压器漏感能量和滤波电感电流的自然换流;解决了这类逆变器固有的电压过冲和换流重叠期间周波变换器的环流现象;实现了逆变桥功率器件的ZVS开关和周波变换器功率器件的ZCS开关。仿真与原理试验结果均证实了这种双极性移相控制策略的可行性和理论分析的正确性。

基于SPWPM的移相全桥高频链逆变器研究

分析了一种单极性移相全桥桥式高频链逆变器的主电路拓扑和工作原理,阐述了正弦脉宽脉位调制(SPWPM)技术的实现原理,对移相SPWPM软开关的原理和特点进行了讨论,给出了利用TMS320F240 DSP芯片产生SPWPM控制信号的方法。最后通过仿真和实验验证了SPWPM技术的正确性和可行性。

ZVZCS双极性高频环节逆变器的分析研究

本文提出并分析研究了ZVZCS双极性高频环节逆变器的控制策略及工作原理。采用双载波双极性移相控制,并借助输出滤波电感电流极性选择,该逆变器解决了高频环节逆变器同有的电压过冲问题,以及换流重叠期间周波变换器的环流现象,实现了逆变桥功率器件的ZVS开关和周波变换器功率器件的ZCS开关,输出滤波电感前端得到的是双极性SPWM电压波。仿真与试验结果证实了这种逆变器的可行性。