高频环及周波变流器组合式三相变频器的分析

高频环及周波变流器组合式三相变频器可使装置小型轻量化,抑制听觉噪声。对该电路拓扑进行了数学分析,得到变频器输出的解析结果。详细介绍了工作原理,对存在的问题提出了解决办法,给出仿真和实验结果。     

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。     

基于幅相控制方式的零电压软开关三相PWM变流器

提出一种新型基于幅相控制方式的零电压软开关三相PWM变流器的拓扑结构及其控制策略.给出了此软开关PWM变流器谐振期间的等效电路、工作条件、控制信号及动作波形,通过与三角载波的比较,说明了所采用的正负斜率交替的锯齿载波控制方式及其优点,提出了一种相量调节方式并建立了低频数学模型,介绍了控制系统结构及其工作原理.实验结果证明,系统的结构和控制都较为简便,在整流和逆变状态下,能够实现零电压开关动作和满足单位功率因数要求,电流波形的谐波含量非常小,达到了抑制电磁干扰和谐波污染的目的.     

一种三相软开关PWM变流器电流极性检测与电流补偿方法

对于一种基于幅相控制的三相零电压开关PWM变流器，在利用正负斜率交替的锯齿载波调制方式下，需要按照电流极性来进行锯齿载波斜率的交替翻转，由于在翻转处会造成电流畸变，也需要按照电流极性变化的时刻来补偿。该文从单位功率因数变流器的固有特点出发，在顺变和逆变状态下，提出了电流极性检测的软件实现方法，分析了使用正负斜率锯齿载波带来的电流过零点失真的原因，并给出了相应的补偿方案。该方法有效保证了软开关技术在三相PWM变流器上的实现，具有简便有效、节约硬件资源、相电流谐波较小等优点。     

一种新颖的高频环节DC/AC变换器的控制方法研究

在简要论述了具有高频环节的DC/AC变换器特点基础上 ,提出了一种基于移相控制思想的控制方法 ,该方法可以使交 -交变频器的所有开关都在零电压条件下开通和关断 ,而且可以安全地重叠换相 ,从而有利于高频变压器漏感中储能放电。同时也提出将用于通用型直流电压源逆变器的PWM波生成方法 ,经过同步处理后 ,可以应用到该交 -交变频器中。本文以空间电压矢量生成软化PWM波为例 ,进行了输出电压的谐波分析 ,并且针对三相感应电动机负载 ,进行了实验研究 ,实验结果表明上述控制方法是正确的     

LLC谐振高频逆变器新型移相控制研究

针对在LLC谐振负载情况下,传统的移相控制方式在对逆变器进行移相调功时,移相臂的软开关较难以实现,从而会带来较大的开关损耗问题,在此提出采用恒频不对称电压消除法(AVC)的移相控制方式来进行调功,可使高频逆变器所有开关管都工作在零电压开关(ZVS)方式下,且最小开关频率大大降低,减少了开关损耗,提高了逆变器的效率。仿真和实验结果证明了该控制方式的可行性和可靠性。     

1 MHz软开关同步Buck变流器的研究

实现了一种新型的软开关同步Buck电路,即采用耦合电感的方法.比较了该电路和准方波（QSW）的损耗分析.通过一台开关频率为1 MHz样机的效率测试,证明其适用于高频应用,也为两级电压调整模块（Voltage Regulator Module,简称VRM）的前级电路提供了一种候选拓扑.     

全桥软开关高频直流静止变流器的研究

提出一种新颖的全桥-全桥式静止变流器的电路拓扑结构,该变流器采用综合软开关技术,以实现逆变器环节的软开关。研制了1kVA全桥软开关高频直流环节静止变流器。仿真与实验结果表明,该静止变流器输出电压的谐波畸变率仅为THD=1.4%,并实现了软开关。     

高功率因数三相软开关PWM变流器

本文提出一种三相软开关PWM变流器,它具有电路结构简单,开关次数较传统变流器少的特点,电路的开关切换是以单纯的ZVS方式进行的,从而可以减少开关损耗和抑制EMI。文章阐述了变流器输入功率因数为1和输出直流电压恒定的控制方法,通过改变调制信号的调制度a和相位角φ,不但可以使输入电流和相电压保持同相位,输入电流波形为正弦波,而且可以使输出直流电压保持恒定。     

基于高频链并联逆变器控制系统设计

多台逆变器并联运行可实现大容量和冗余供电,提高供电系统的灵活性和可靠性。对逆变器电流、电压双闭环控制系统参数设计方法进行了研究,分析了逆变器输出电压幅值、相位与逆变器输出有功功率和无功功率的关系,阐述了通过控制输出电压和相位实现对无功、有功功率控制PQ法;系统主电路利用高频链软开关拓扑结构,设计了一种改进的PQ控制和基于电流分解的无连线并联控制方法,有效地解决基本PQ控制算法在非线性负载均流效果差的缺陷。系统采用TMS320LF2407A数字信号处理器进行控制。仿真结果表明该系统设计达到了很好的并联控制效果,具有良好的控制性能。     

软开关推挽式高频链逆变器

提出一种新颖的单级式推挽高频链逆变器拓扑,变压器初级侧采用电源端串接一个开关管的三管推挽结构,次级侧采用双绕组全波式周波变换器结构。该类逆变器具有拓扑简洁、初次级开关管均可在宽输出电流区间范围内实现零电压开通、变换效率高等优点。电路采用正弦脉宽脉位调制策略,变压器初级侧辅助开关管的工作频率是另外2个开关管的2倍,除去死区时间,辅管的驱动信号逻辑上是另外2个开关管驱动信号的与非关系。详细分析了各工作模态,讨论了次级占空比丢失、软开关实现条件及特殊变压器设计的关键电路参数设计准则等。最后,制作了一台输入40~60 V DC、输出110V AC、额定功率660 W的原理样机,实验波形及较高的变换效率验证了所提拓扑的正确性。     

基于FPGA的高频链逆变器控制电路的设计

高频链技术使逆变器中变压器趋向于小型、无噪声化,但增加了控制电路的设计难度。因此,针对移相PWM控制高频链周波变换型逆变器设计了一套基于现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)的控制电路。详细介绍了逆变器的工作原理和控制电路的设计方法,其中控制电路带有电压反馈闭环,具有故障检测保护和参数显示功能。控制波形的生成、保护电路和显示译码电路全部集成于FPGA内部,大大降低了电路复杂程度。实验结果表明,电路运行稳定,适于实际应用。     

基于DSP的三相交-交变频器控制系统

研究了基于DSP的三相交 -交变频控制系统 ,并设计了相应的零电流检测电路 ,同步信号检测电路和I/O扩展电路。实验结果表明该方案是可行、正确的     

A novel soft-switching PWM dc-dc converter with high-frequency transformer link and its open-loop regulation characteristics

In the practical requirement for high efficiency, high power density, and high performance in switched-mode power supplies and their related application systems, a variety of circuit topologies of dc-dc converters incorporating soft-switching PDM, PFM, and PWM control schemes have attracted special interest in low-power and high-power applications. Some types of quasi-resonant soft-switching PWM converters have remarkable advantages, such as lowered switching losses of power semiconductor devices, reduced dynamic electrical stresses, constant-frequency operation, simple control schemes, and reduced EMI noise. However, most soft-switched quasi-resonant PWM converters developed so far include some inherent problems which must be solved, such as reduced power conversion efficiency due to significant circulating current generation. In recent years, a newly modified prototype soft-switched PWM dc-dc converter with a high-frequency transformer link has been proposed, which is capable of excluding circulating current operation mode. This paper presents a novel high-frequency transformer link soft-switching PWM dc-dc converter using active switches in the rectifier circuit. Its operating principles and unique features are described and compared with previously developed dc-dc converters. The operating performance of this converter in the steady state is illustrated and discussed, including simulated analytical and experimental results. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn, 119(3): 81–93, 1997     

一种高频链模块化电力电子变压器

电力电子变压器(PET)包含多级电能变换环节和大量元器件,制约了其效率、功率密度和可靠性的提升。基于模块化多电平矩阵变换器(M3C)的应用,本文提出一种高频链模块化PET电路拓扑。采用矩阵变换的方式可减少电能变换环节,并且所提拓扑可减少高频变压器与子模块的数量,具有体积和重量优势。针对该PET,分析了其工作特性与控制策略设计方法。仿真试验结果表明了所提拓扑及控制方法的可行性。     

两种移相控制全桥式高频环节逆变器比较研究

新颖的全桥式高频环节逆变器，由高频逆变桥、高频变压器、周波变换器以及输入、输出滤波器构成，包括全桥全波式和全桥桥式拓扑。该文首次对双极性、单极性移相控制全桥式高频环节逆变器的控制策略、原理特性、关键电路参数设计准则和原理试验等进行了深入的比较研究，获得了重要研究结论。相对于双极性移相控制时，单极性移相控制高频环节逆变器获得了更优的综合性能。移相控制全桥式高频环节逆变器，在中大功率DC/AC变换场合具有重要的工程应用价值。     

单极性移相控制矩阵式高频链逆变器控制方法

提出了一种针对矩阵变换器的新型控制策略。通过将常规的SPWM波进行软化处理后,引入脉冲密度调制方式将软化的SPWM波与逆变桥生成的高频正负脉冲进行同步,对同步后的双极性高频脉冲信号分别进行正负极性调制,对调制后生成的软化同步高频脉冲信号进行逻辑处理后作为矩阵变换器功率开关管的驱动信号。此驱动信号可使矩阵变换器的开关管在移相全桥电路生成的电压凹槽处换相,实现了零电压换相。利用Saber软件对电路进行了仿真研究,仿真结果验证了该控制策略的可行性。     

高频逆变器的单极性移相控制方法研究

研究分析了全桥桥式电压源型单极性双向移相高频链逆变环节的控制策略,在此基础上提出了一种降低周波变换器开关频率,减少开关损耗的控制方法。阐述了单极性移相控制策略进行,详细介绍了新的控制方法,分析了高频变压器原理及相关波形,最后设计了一台功率为3kVA的样机。实验结果证明,该方法降低了开关频率且输出波形频谱特性好,周波变换器实现了低频零电压转换(ZVS),降低了器件开关损耗。     

交-交变频器系统谐波特性仿真研究

基于Matlab/Simulink环境,建立了交-交变频器的仿真模型。根据仿真结果,分析了交-交变频器谐波的分布规律,讨论了各种因素对交-交变频器动态特性及谐波的影响,为交-交变频装置的设计和谐波治理提供了一定的依据。