一种改进型含吸收回路的准△源升压变换器

针对传统耦合电感网络变换器中漏感所导致的母线电压尖峰问题,在△源变换器的基础上,结合LCD吸收回路与箝位二极管的概念,提出具有母线电压尖峰吸收能力的准△源变换器电路拓扑。分析了传统△源变换器电压尖峰的产生原理,并将吸收回路对电压尖峰的抑制进行理论分析。与传统的耦合电感网络变换器的拓扑结构相比较,所提拓扑大大提高了升压能力,有效抑制了母线电压尖峰,降低了元器件的电压应力。运用MATLAB/Simulink软件对电路进行了仿真,并在仿真的基础上搭建了实验样机,实验结果与理论分析相一致,验证了改进型电路拓扑的可行性和实用性。     

钳位型分裂Y源逆变器

Y源逆变器具有高电压增益的优点,但是其电压增益中的调制因数和直通占空比相互制约,影响其电压质量和直流母线利用率,漏感的存在也使Y源逆变器流经耦合电感的电流在状态转换过程中发生突变,导致功率开关管产生明显的电压尖峰。分裂Y源逆变器SYSI（split Y-source inverter）工作过程中由于不需要引入直通状态,可以有效解决上述问题,为此提出一种钳位型分裂Y源逆变器CSYSI（clamped split Y-source inverter）,不仅可以同向调节调制因数和升压占空比,消除开关管电压尖峰,而且通过加入电压钳位单元,进一步提升了电压增益。对该逆变器进行了详细的理论分析,并进行MATLAB/Simulink仿真与样机实验,验证了其合理性。     

一种改进型高增益Y源DC-DC升压变换器

为提升Y源变换器的升压能力提高工作效率,本文介绍了一种改进型的Y源DC-DC升压变换器拓扑结构,该结构具有输入电流连续,升压能力强等特点。与准Y源变换器相比,升压能力得到大幅度提升,适用于升压要求较高的场合。对本电路的原理和工作状态进行了分析,推导出其电压增益以及各元器件电压应力的表达式。最后利用Matlab/Simulink搭建模型分析仿真结果,通过计算机仿真和样机实验证实了该拓扑的正确性与可行性。电路拓扑不仅提升了升压能力而且降低了电容电压应力,电路的可靠性较高。     

低占空比高增益Δ源DC-DC变换器

本文在传统Δ源DC-DC变换器的基础上,提出了一种低占空比高增益Δ源DC-DC变换器（I?）。为了克服传统Δ源变换器的局限性,本文所提出的电路拓扑结构不仅具有传统Δ源阻抗网络良好的升压增益和降低成本的优点,而且可在较低的占空比下实现较高电压增益,占空比的选取范围不受匝数比的限制。同时,平均磁化电流和纹波磁化电流均低于传统Δ源变换器,从而降低了磁芯损耗,减小了磁芯尺寸。其输入电流连续化,电容器的电压应力也有所减小,从而减少软起动时励磁涌流对直流电源的损害。通过对电路的拓扑结构和工作原理进行分析,详细推导了其电压增益的数学表达式。并通过仿真和实验验证了该电路拓扑的合理性和可靠性。     

一种改进的高增益无电压尖峰分裂Y源逆变器

在分布式可再生能源发电系统中,Y源逆变器YSI（Y-source inverter）拓扑已被应用于实现灵活地升降压。然而在系统需要高电压增益时,Y源逆变器的调制因数和升压占空比相互制约的缺陷导致其电压质量和直流母线利用率大大降低。此外,在考虑漏感的影响时,YSI会产生由感应电流突变引起的电压尖峰。鉴于此,提出一种改进型分裂Y源逆变器ISYSI（improved split Y-source inverter）,通过把分裂源结构与Y源阻抗网络相结合并且加入电压钳位单元,不仅能有效解决上述问题,还可以显著提高系统电压增益,同时消除二极管寄生电容和Y源阻抗网络漏电感谐振引起的电压振荡。对ISYSI进行详细的理论分析,仿真与实验结果验证了该逆变器的可行性。     

一种改进型高增益Π源DC-DC变换器

针对传统Π源DC-DC变换器输入电流不连续、升压能力不强、电路效率低等问题,提出了一种改进型Π源DC-DC变换器拓扑,在保留传统Π源DC-DC变换器所有优点的同时,新的拓扑利用由电容、电感和二极管构成的无源吸收回路来吸收漏感能量,从而抑制输出电压尖峰。该网络不仅具有更高的电压增益,而且连续的输入电流特性使其能够应用于现代能源系统。对网络的电路结构和工作原理进行分析,并用仿真和实验进行了验证,仿真和实验结果证明了该变换器的有效性及其作为高升压DC-DC转换器应用的可行性。