一种新型矩阵式AC/AC变换电路的研究

介绍了一种新型的三相输入,单相输出全桥拓扑结构的AC／AC变换电路,对主电路的工作原理和三角波脉宽调控制（DPWM）控制策略进行了详细分析,并通过实验证明了变换电路的实用性和控制策略的可行性。     

基于脉冲阻塞原理的波头连续型三相交-交变频系统研究

详细分析比较了当前交交变频技术的特点,在此基础上提出了基于脉冲阻塞原理的波头连续型三相交-交变频原理,并进行了仿真和实验研究。通过对传统三相交流调压电路拓扑的合理改造,得到了新型的三相交-交变频电路拓扑结构。通过控制功率器件的周期性导通和关断以及高频斩控信号的占空比,实现了输出电压的频率、幅值分别或同时可调,并且波形具有良好的正弦度。根据面积等效原理,分别对等脉宽和变脉宽斩波控制方式进行了详细的理论分析,推导出了两种控制方式下的相应占空比的数学表达式。在PSpice环境下分别进行了等脉宽和变脉宽斩波控制方式的三相AC-AC系统仿真研究,并进行了相关负载实验。仿真和实验结果一致,并且与文中的理论分析结果也完全一致,从而验证了本文提出的三相交交变频原理的正确性与可行性。     

基于Buck-Boost的AC/AC变换器设计

利用Buck-Boost电路输出电压理论上可以在零到无穷大之间变化的特点,将Buck- Boost斩波电路应用于交流电压变换,提出了一种变比可以连续变化的固态变压器.与传统的自耦调压器相比,基于Buck-Boost变换器的固态变压器具有输出电压范围宽、体积小的特点,并且由于采用了电压反馈控制,使得其输出电压不受负载变化的影响,外特性较硬.针对四象限开关存在的换流问题,提出了该变换器的换流策略,在理论分析的基础上,设计制作了一台AC/AC调压器,实验结果验证了该变换器的可行性.     

适用于电压幅值双极性调控的直接式AC/AC变换器拓扑结构

针对电网中不确定性事件所带来的电压幅值波动问题,提出了一种适用于电压幅值双极性调控的直接式AC/AC变换器拓扑结构。该拓扑是由2个无差分脉冲宽度调制(PWM)型交流斩波桥臂构成的H桥结构,具有输入/输出"共地"、双自由度、双极性调控与无换流问题等特点。详细分析了变换器的拓扑构成、PWM原理,通过正/反极性场景的分析揭示了其工作模式;在参数设计的基础上,研制了变换器原理样机并搭建了动态电压恢复器系统。不同工况下的实验结果表明,所提出的直接式AC/AC变换器能够有效抑制电压幅值波动。     

脉冲阻塞式单相交-交变频原理及PWM控制

详细比较分析了当前交-交变频技术的特点,在此基础上提出了变脉宽斩波控制型脉冲阻塞式交-交变频原理。利用单个功率器件构成双向交流开关,施加于传统的单相交流调压电路并进行相应的改造,实现了单个功率器件的单相交-交变频变压目的。通过周期性地阻塞和放行网频正弦半波,获得频率可调的输出电压;采用按正弦规律变化的变脉宽高频脉冲信号对输出电压包含的网频正弦半波进行斩控,获得了幅值可调的输出电压,并且具有较好的正弦度。根据面积等效原理,对变脉宽斩波控制方式进行了详细的理论分析,推导出了变脉宽斩波控制方式中相应占空比的数学表达式。在PSPICE环境下进行了单相系统的仿真研究,并完成了相关实验。仿真和实验结果一致,并且与文中的理论分析结果也完全一致,从而验证了本文提出的交-交变频原理的正确性及PWM控制的可行性。     

正激式交-交型三电平AC/AC变换器

提出了正激式交-交型三电平AC/AC变换器电路拓扑,该电路拓扑由三电平变换器、高频变压器、输出周波变换器等构成,电路拓扑简洁,两级功率变换(LFAC/HFAC/LFAC)、双向功率流、高频电气隔离、输出滤波器前端获得三电平低频电压波,能够将一种不稳定畸变的高压交流电变换成同频率稳定的正弦交流电压,为实现新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器提供了技术基础.本文分析研究了这类变换器的电压瞬时值反馈控制策略、工作模式与稳态原理,给出了变换器外特性及磁复位所需满足的条件,并与传统的正激式两电平AC/AC变换器进行了比较,得出可以减小滤波电感并能降低主开关管电压应力等结论.最后通过原理试验波形充分证实了这类变换器的正确性和先进性.     

高频交流环节AC/AC变频变换系统基准正弦电路研究

首次提出并深入分析研究了一类全数字化技术，与电网电压n倍频或n分频信号同步的基准正弦电路，并给出了关键电路参数设计准则与试验结果，试验结果与理论分析一致。该基准正弦电路具有输出正弦电压与电网电压n倍频或n分频信号同步，THD小，幅值可调且不受电网电压波动的影响，简单实用，价格低廉等优点，在高频交流环节AC／AC变频变换系统和UPS中具有重要应用价值。     

高频交流环节AC／AC变频变换系统基准正弦电路研究

首次提出并深入分析研究了一类全数字化技术、与电网电压n倍频或n分频信号同步的基准正弦电路，并给出了关键电路参数设计准则与试验结果，试验结果与理论分析一致。该基准正弦电路具有输出正弦电压与电网电压n倍频或n分频信号同步、THD小、幅值可调但不受电网电压波动的影响、简单实用、价格低廉等优点，在高频交流环节AC／AC变频变换系统和UPS中具有重要应用价值。     

两种高频交流环节AC/AC变换器比较研究

新颖的高频交流环节AC/AC变换器,包括基于Forward变换器的电压源型和基于Flyback变换器的电流源型两种。首次对两种高频交流环节AC/AC变换器的电路结构与拓扑、控制策略、原理特性、关键电路参数设计准则、原理样机等进行了深入的比较研究,获得了重要研究结论。相对于电压源型,电流源型变换器具有电路拓扑更简洁、输入电压范围更宽、输出波形质量更高、可靠性更高、成本更低、变换效率略低和适用于小功率变换场合等特点。两种高频交流环节AC/AC变换器的比较研究,为实现新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器提供了关键的技术依据。     

三相Buck型脉宽调制AC/AC交流斩波器及其控制策略

详细分析了三相Buck型脉宽调制AC/AC交流斩波器的电路结构、工作原理及其控制策略。通过比较三相输入电压值的大小,并结合输出电压误差放大信号与三角载波的比较结果,可确定该斩波器各开关管的工作状态。本文以传统的单相输出电压反馈控制策略为基础,提出了一种新颖的三相输出电压反馈控制策略。分别采用两种控制策略,对三相Buck型脉宽调制AC/AC交流斩波器进行了仿真比较研究,并研制了一台原理样机。仿真和实验结果表明:在相同工作条件下,该斩波器采用三相输出电压反馈控制比采用单相输出电压反馈控制具有更好的控制效果。     

基于专家PID控制三相交流斩波调压系统

介绍了专家PID控制的三相交流斩波调压系统,给出了一种以IGBT作为开关器件的Buck型三相交流斩波调压电路的拓扑结构.利用专家PID控制方案,保证系统的快速性和准确性;以TMS320LF2812型DSP芯片作为该控制系统的核心,满足该系统对实时性和稳定性要求.最后通过实验验证了该调压系统的可行性.     

Z源AC/AC变换器的谐波消除PWM技术

为保证敏感负载的高品质电能供应,提出一种应用于Z源AC/AC变换器的谐波抑制PWM技术.基于变换器的工作原理,分析和推导谐波抑制调制函数的解析式,给出控制方案.通过开环方式,对变换器的输出开关占空比进行实时调节.与已有的恒定占空比控制相比,实现对交流输入电压中各次谐波的有效抑制,并且不要求分别计算各谐波分量,简化了控制...     

基于脉冲阻塞原理的六相连续型交-交变频电源

为充分体现交-交变频电源的优势,在传统的交-交变频技术和脉冲阻塞原理的基础上,论文提出了一种基于脉冲阻塞原理的六相连续型交-交变频电源。该变频电源采用全控型功率器件具有控制灵活、功率器件较少和成本较低等优点。通过脉冲阻塞和变脉宽斩波控制策略的理论分析,推导出了输出电压频率和幅值的相关表达式,实现了输出电压的变频调幅。最后,设计了以dSPACE为控制核心的六相连续型交-交变频电源的半实物仿真平台,分别在两种频率下完成相关实验。实验结果和理论分析一致,验证了基于脉冲阻塞原理的六相连续型交交变频电源的正确性及可行性。     

三相Boost型AC/AC交流变换器的研究与实现

详细分析了三相Boost型AC/AC交流变换器的工作原理及其控制策略。通过比较各相输出电压值的大小,并结合输出电乐误差放大信号与三角载波的比较结果,可确定各开关管的工作状态。在各自1/3基波周期内,三相Boost型AC/AC交流变换器可看成是两个独立的单相Boost型AC/AC交流变换器的组合。本文对三相Boost型AC/AC交流变换器进行了仿真研究,并研制了一台原理样机。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性及控制策略的可行性。     

三相Boost型AC/AC交流变换器的研究与实现

本文对三相Boost型AC/AC交流变换器进行了仿真研究,并研制了一台原理样机。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性及控制策略的可行性。     

三相Boost型交流变换器最小相判断方法的优化

本文分析了三相Boost型AC/AC交流变换器的控制策略,其中三相输出相电压最小相的判断是实现该变换器控制的关键。研究并比较了3种三相输出相电压最小相判断方法,其中方法3是方法1和方法2的优化,方法3是利用三相输出线电压的极性去判断相电压最小相。仿真及实验结果验证了方法3比方法1和方法2具有更好的控制效果。     

逆变电源输出交流电压分段式前馈控制方法研究

为解决水泵三相AC 660 V电机在DC 750~1 250 V下的供电及起动问题,通过开展电机驱动系统设计研究,形成了以两电平主电路结构、电压空间矢量脉冲宽度调制技术和电压/频率恒定控制策略为基础的水泵电机逆变变频控制方案。在方案中针对较宽输入直流电压范围下的输出交流电压控制技术进行了攻关并取得了突破,形成了相应关键技术解决方案。通过水泵负载试验,全面验证了该方案的有效性和可行性。     

双馈电机的交/直/交控制

采用交／商／交（AC／DC／AC）变换器对绕线型感应电机电动状态上的双馈控制进行研究。直流储能环节使AC／DC和DC／AC模块可分别独立控制。AC／DC采用三相PWM高频整流矢量控制，实现高功率凼数下转差能量双向流动，效率高、减少对电网污染。DC／AC采用定子磁链定向矢量控制，定了有功和无功分量实现解耦；双闭环控制以转速和定了无功控制为外环，以转子电流滞环跟踪控制为内环。实验证明：电机在次同步至超同步速的较大范围内平滑调速，定了侧功率因数可调，可为1甚至向电网发卅无功。整体结构简单，硬件结构不变而只改变软件即可改变控制策略。     

基于MATLAB的SPWM控制高频环节逆变器仿真研究

详细介绍了用MATLAB SIMULINK软件包建立一种基于PWM控制高频DC/AC逆变器的仿真模型,采用单极性移相SPWM控制策略,给出了主要的仿真波形.仿真结果表明,采用单极性移相SPWM控制策略的高频脉冲DC/AC逆变器是可行的.     

基于双极性直接式AC/AC变换的单相动态电压恢复器

动态电压恢复器(DVR)是串接于电源与负荷之间用以实现快速补偿系统电压波动的电力电子装置。针对传统基于电压源型逆变器的DVR存在的储能设备所带来的问题以及基于脉宽调制(PWM)型直接式AC/AC变换的DVR所存在的换流、飞跨电容电压平衡等问题,文中提出了一种基于双极性直接式AC/AC变换的单相DVR。该DVR所使用的PWM型AC/AC变换拓扑具有输入、输出共地特点,同时,该DVR能够在较为简单的控制策略下实现系统电压的双极性调控且其在运行过程中有效解决了换流问题。为了验证所提出的DVR的工程价值,在理论分析的基础上,搭建了1 kW的实验平台对其合理性与有效性进行了验证。