一种有源钳位的零电压软开关逆变器

本文讨论了一种有源钳位的零电压软开关逆变器,分析了它的工作原理,指出它能够减小后级逆变环节开关管的电压应力,仿真和实验结果都证实了这一点。     

重复控制的单相高频隔离PWM整流器

为解决高频隔离整流器半导体开关电压应力大的问题,并提高并网电流的控制性能,提出一种双向功率流两级高频隔离整流器的调制和控制方法,并对其工作模态和软开关条件进行详尽的分析.该整流器由副边的全桥、高频隔离变压器和原边的周波变换器构成,并加入钳位电路消除变压器原边的电压过冲和振荡.设计其调制方法,建立其数学模型,并采用复合重...     

新型零电压开关谐振直流环节逆变器

为提高逆变器的转换效率,提出一种新型零电压开关谐振直流环节逆变器。通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,使直流母线电压周期性地归零,实现逆变桥开关器件在零电压条件下完成切换,而且辅助谐振单元中的开关器件也可以实现零电压开通和零电流关断。此外,辅助谐振单元中的开关器件和谐振电感都没被设置在直流母线上,降低了辅助谐振单元的损耗。对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图和回路的参数设计原则。制作一个10kW的实验样机,通过实验结果验证该谐振直流环节逆变器的有效性。     

零电压零电流谐振极型软开关逆变器

提出一种新型的零电压零电流谐振极型软开关逆变器,可在主功率器件开通和关断时,同时实现零电压和零电流,因此对于内部电容不能忽略的器件,减小了其容性开通损耗,当IGBT作为主功率器件时,亦减小了其拖尾电流引起的损耗,主功率器件真正实现了无损耗换相.此外,续流二极管的反向恢复损耗被降低到最小,辅助开关也实现了零电流开关.对其工作原理进行了分析,给出了不同工作模式下的等效电路图.制作了一台1 kW的实验样机,实验结果验证了该软开关逆变器的有效性.     

单相全桥谐振直流环节软开关逆变器

为提高逆变器的效率和简化控制方式,提出一种单相全桥谐振直流环节软开关逆变器。通过单独开关控制辅助谐振电路,使直流环节电压在逆变器主开关需切换时下降到零,逆变器的主开关可以实现零电压开关,同时辅助开关也可以实现零电压开关。而且,逆变器直流环节电压不会超过直流源电压。由于谐振过程和零电压持续时间都较短,因而可以减少功率消耗和提高直流电压的利用率。依据不同工作模式下的等效电路,分析其工作原理,结合相平面分析法研究其动力学行为,给出了软开关实现条件和参数设计过程,搭建了实验样机。实验结果表明逆变器的主开关和辅助开关都实现了软开关,可以有效地降低该软开关逆变器的开关损耗和提高其效率。     

新型并联谐振直流环节零电压开关逆变器

为了提高逆变器的效率和性能,提出了一种新型的谐振直流环节软开关逆变器。通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,实现了逆变桥开关器件的PWM软开关动作,同时辅助谐振单元的开关也为软开关操作。减小了逆变器中的续流二极管和辅助谐振单元中的二极管的反向恢复损耗,且开关器件承受的电压都没超过直流电源电压。经10 k W的试验样机验证了该软开关逆变器的有效性。     

高频并联谐振直流环节软开关逆变器

针对硬开关逆变器运行在高开关频率时,开关损耗较大,不利于效率提高的问题,提出一种适用于高开关频率的并联谐振直流环节软开关逆变器的拓扑结构。该拓扑结构的辅助谐振电路相对简单,通过辅助电路的谐振使直流母线电压下降到零时,逆变器的主开关可以完成零电压开关,同时辅助开关也可以在辅助谐振电路的工作过程中完成软开关,而且分压电容没有串联在逆变器的直流母线之间,因此该逆变器没有中性点电位的变化问题。依据不同工作模式下的等效电路,对其工作原理进行了分析,给出了软开关的实现条件和逆变器的控制方法,并制作了一个5 kW的实验样机。实验结果表明,逆变器的主开关和辅助开关器件都实现了软开关,该软开关逆变器能有效地降低开关损耗和提高效率。     

一种新型的单相高频ANPC软开关逆变器

有源中点箝位(ANPC)拓扑因损耗分布均匀,广泛应用于逆变器场合,使用SiC器件可进一步提高效率.提高开关频率可提高功率密度,但SiC器件的开关损耗显著增加.此处提出一种单相ANPC软开关逆变器,可实现主开关管的零电压开关(ZVS),降低了开关损耗,提高了效率.首先叙述了软开关电路的工作原理,接着介绍了谐振参数设计的基...     

有源钳位低脉动谐振DC还逆变器的控制策略

提出一种新的谐振DC环电路和拓扑结构，在分析基原理的基础上，详细讨论了有源钳位低脉动谐振DC环逆变器的控制实现，实验结果证明了该电路拓扑结构的可行性和良好的控制性。     

单相SPWM逆变桥输出电压的谐波分析

考虑逆变系统中死区及续流对输出电压的影响,利用双重傅里叶变换对单相全桥倍频三电平正弦脉宽调制(SPWM)逆变桥的输出电压进行了分析,定量地描述了其谐波分量,推导出无死区、有死区(补偿前后)的输出电压频谱公式,利用数据可视化技术描述了0～60kHz的谐波分布图。为了验证理论分析的准确性,利用Matlab7.01/Simulink建立模型进行仿真研究,并在逆变器样机上进行了实验,仿真与实验均验证了数学分析的正确性。研究结果表明,只有经充分补偿后,逆变桥输出电压的低次谐波才能得到有效抑制。     

单相分离式SPWM控制高频链逆变器的研究

本文提出了一种单极性SPWM控制的高频链逆变电路拓扑结构，并给出了其相应的控制方案。初级双正激变换器的作用是将直流输入电压斩波成两组SPWM电压脉冲序列，并实现高频链隔离。分离式SPWM控制方案的采用，保证了主电路在调制度大于0．5时仍能正常工作。次级电路是由四只整流二极管，两只主开关管及两个续流和能量回馈支路组成的。续流和能量加馈支路的存在解决了高频链逆变器存在的固有电压过冲问题。由于次级主开关管是对电压脉冲进行开关，自然实现了软开关。实验结果表明该方案是简洁可行的。     

Analysis and implementation of a new zero current switching flyback inverter

In this paper, a novel zero current switching (ZCS) flyback inverter in discontinuous conduction mode (DCM) is proposed. In the proposed flyback inverter, the ZCS for the primary switch is achieved by adding a simple auxiliary circuit to the conventional flyback inverter. Also, the auxiliary switch is turned on and turned off at ZCS condition. Therefore, the switching losses of the switches are negligible, which increases the efficiency and allows higher switching frequency and more compact design. The resonant auxiliary cell is activated only in short transition times that makes its conduction losses negligible. Furthermore, the voltage overshoot of the main switch is limited during the turn-off process, which allows utilization of lower voltage metal-oxide semiconductor field-effect transistors (MOSFETs) with low conduction losses and low cost. The detailed operation of the flyback inverter with auxiliary circuit and design considerations are presented. Simulation and experimental results are presented to verify the performance of the proposed inverter.     

基于双环控制的单相电压型PWM逆变器建模与仿真

研究了基于双环控制的单相电压型PWM逆变器在Matlab/Simulink下的建模与仿真。基于状态空间平均法建立了单相电压型PWM逆变器的数学模型,提出了电压电流双环控制策略,构建了10 kVA单相电压型PWM逆变器的Simulink模型,并进行了特性仿真。仿真结果表明,在不同运行条件下,基于该控制策略的逆变器动态响应快,鲁棒性强,输出电压总谐波畸变率低。     

新型简易单相五级逆变器

探讨了将中点箝位三级逆变器的一桥臂用于单相逆变桥,来作简易单相五级逆变器用,改善输出电压波形。其特点是元器件用量少、成本低、可靠性高。经Matlab/simulink仿真实验证明,设计方案是可行的。     

单相双半波可控整流稳压发电装置的研究

采用高磁性永磁材料和对发电装置的优化设计，研发出单相双半波可控整流稳压式电子稳压器，提高了低转速时的输出电压。主电路利用两只可控硅实现稳压直流输出，取代了硅整流发电机的6只整流管组成的整流桥和电子调节器，集稳压、整流于一体，电能消耗少，发电效率高，解决了汽车用永磁发电机在变转速变负载工况下输出电压保持稳定的问题。     

基于开关函数的三相电压源型逆变器的新型仿真模型

静止电力变换器的性能可以通过PSPICE等电路仿真软件来进行分析。然而,在研究其性能时通常采用一组实际的开关来模拟,这样会由于电路结构复杂而导致运行时间过长和出现收敛问题。提出在PSPICE中采用宏观模型来模拟三相电压源型逆变器（VSI）,所提出的宏观模型基于VSI的开关函数而不是实际的电路结构。这种模型适用于稳态和大扰动暂态分析。使用这种方法,VSI可以被模拟成多端口网络以避免由于使用电力开关的实际非线性微观模型而产生的问题。给出了使用SPWM技术的VSI的模型,并通过仿真研究计算了输出电流的谐波畸变率     

基于开关函数的三相电压源型逆变器的新型仿真模型

静止电力变换器的性能可以通过PSPICE等电路仿真软件来进行分析.然而,在研究其性能时通常采用一组实际的开关来模拟,这样会由于电路结构复杂而导致运行时间过长和出现收敛问题.提出在PSPICE中采用宏观模型来模拟三相电压源型逆变器(VSI),所提出的宏观模型基于VSI的开关函数而不是实际的电路结构.这种模型适用于稳态和大扰动暂态分析.使用这种方法,VSI可以被模拟成多端口网络以避免由于使用电力开关的实际非线性微观模型而产生的问题.给出了使用SPWM技术的VSI的模型,并通过仿真研究计算了输出电流的谐波畸变率,证明了所提出模型的有效性.     

光伏单相并网逆变器分析

针对光伏电池的固有特性,采用光伏电池输出的直流电流作为并网逆变器控制的参考电流峰值,且参考电流的相位和频率以电网瞬时相位和频率为基准。引入了电网电压前馈和滤波器电容电流反馈控制方法,实现了向电网输出最多且稳定可靠的电能的目的。详细分析了光伏电池最大功率跟踪控制机理,并利用Matlab/Simulink软件仿真验证了并网电流控制系统根轨迹以及系统闭环极点。仿真结果表明:电路拓扑结构和控制方法确保了系统的稳定性和可行性。最后,通过实验验证了针对单相光伏系统设计的主电路拓扑结构及其控制方法的可行性。