三相PWM逆变器的功率转换效率优先AC滤波器电感设计

这项研究是为了开发一种包含交流滤波器的三相脉宽调制(PWM)逆变器的功率密度和效率最大化的设计方法。功率密度和效率之间存在折衷关系。通常,已知增加开关频率会增加开关器件损耗并减小无源元件的体积。三相PWM逆变器设计应考虑转换效率和逆变器体积之间的平衡。但是,据我们所知,尚无实践研究集中在具有交流滤波器的三相PWM逆变器的优化设计上。这是因为交流滤波器电感器的铁损会根据直流偏置励磁、开关纹波电流的幅度等以复杂的方式变化。因此,本文作者阐述了这种铁损机理,并在以前的研究中实现了一种高精度的铁损计算方法。在本文中,当设计交流滤波器电感器以通过调节铁芯直径、高度和绕组匝数,将损耗降至最低时,并分析了效率与开关频率之间的关系。然后通过与基础设计进行比较,验证了通过设计合适的电感器所实现的效率和体积优化。