低直流链电压尖峰的二极管辅助型优化Y源逆变器

耦合电感的引入使阻抗源逆变器的升压能力得到进一步提高,并改善了传统Z源拓扑中调制比与直通占空比之间的约束关系。然而,漏感的存在导致逆变器出现直流链电压尖峰,恶化了开关器件的工作条件,限制了逆变器的功率等级。为解决上述问题,以优化型Y源逆变器为研究对象,提出一种低直流链电压尖峰的优化Y源拓扑结构,利用无源吸收回路确保逆变器状态切换时直流链电压的平滑过渡,消除了直流链电压尖峰。此外,新提出拓扑继承了优化型Y源逆变器的所有优点,并且在相同的直通占空比下,具有更高的升压能力。最后,通过对比二者的仿真和实验结果,验证了新拓扑在升压能力和抑制电压尖峰方面的优越性能。     

一族具有直流链电压箝位的高升压比Y源逆变器

针对耦合电感型阻抗源逆变器出现的直流链电压尖峰问题,在传统Y源逆变器的基础上,引入新型吸收回路,提出一族具有直流链电压箝位的高升压比Y源逆变器拓扑结构。对拓扑的工作模态和关键器件的电压、电流进行了详细分析,并给出电容和二极管的电压应力。相比其他耦合电感型阻抗源逆变器,所提逆变器在相同的电压增益下,具有更小的直通占空比,从而增大了调制比范围,提高了直流链电压利用率,且具有输入电流连续、元件电压应力较低等优点。搭建一台200 W实验样机,验证了理论分析的正确性以及所提逆变器的优越性。     

基于耦合电感的输入电流连续型高增益准Z源逆变器

基于耦合电感的输入电流连续的高增益准Z源逆变器(CL-qZSI),继承了传统Z源逆变器的优点,未增加无源器件数量,可获得更高的升压比;针对CL-qZSI,介绍了该类逆变器的拓扑推衍及其工作原理,在二极管及电容电压应力、匝比和直通占空比对升压因子的影响及耦合电感体积方面做了详细的比较,对比分析了该类逆变器各拓扑的性能。针对实验室原理样机的实验结果证明了该原理的正确性。     

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。     

电压源电流型逆变器不滞环宽带的选择

分析了带有滞环的电压源电流型逆变器（ＶＳＣＩ）中，功率管的开关频率与电流给定，滞环宽试、电机参数的关系，提出了工程中实用的滞环宽度的选取方法，并给出相应的实验结果。     

全桥电流源高频链逆变器

全桥电流源高频链逆变器基于Flyback变换器,由全桥高频逆变器、高频变压器和周波变换器三部分组成。其高频变压器不仅能实现电隔离和电压增益的调整功能,而且还能存储能量。该逆变器解决了电压源高频链逆变器固有的电压过冲问题,降低了周波变换器的开关损耗,简化了高频变压器的结构,减低了逆变器的开关电压应力。本文介绍了其拓扑结构、工作原理、控制方案和简要的设计。仿真结果和样机的实验结果证明该逆变器具有下述优点：紧凑的拓扑结构、简单的控制方案和高频变压器结构、良好的动态响应、带非线性负载能力和低开关电压应力。     

电流源光伏逆变器与电压源光伏逆变器的比较研究

对比研究了单级式电流源逆变器与传统的两级式Boost升压电路电压源逆变器光伏并网系统.通过对两种系统在交直流输出特性、功率损耗方面的理论分析和电路试验对比分析,阐述了两者的优缺点,并得出一些新的分析结果.这为相关学术研究提供了进一步讨论的数据,为光伏并网逆变器的选择提供理论和试验依据.     

电压源型逆变器三角载波电流控制新方法

该文分析了三角载波电流控制传统方法的频率特性和PI调节器中的积分系数取值对该频率特性的影响，如果用一阶惯性环节去近似地模拟逆变器的频率特性，则会有一定的误差。根据对给定扰动进行预先补偿的原理，在反馈控制的基础上，加了对给定扰动（V0和逆变器的输出阻抗）的补偿环节，提出了三角载波电流控制新方法。该方法充分发挥了前馈控制和反馈控制的优点、在跟踪性能方面要比传统控制方法优越。频域特性方面的分析结果和两个典型算例（梯形波和有源滤波）的计算结果都证实了这一结论。而且新控制方法由比例、微分和加法等基本环节构成，这些基本环节比较容易实现，成本也不高。     

一种小输入侧电感具有漏电流抑制能力的单相单级电流源型逆变器

传统的电流源型逆变器通常需要很大的直流侧电感保证输入电流的恒定,增加逆变器的体积、成本和损耗。当电流源型逆变器应用在光伏并网发电系统时,还需具备漏电流抑制的能力。文章提出一种新型的无变压器单相单级电流源型逆变器,能够根据输入电压和电网电压间的关系在Buck模态和Boost模态之间切换,在逆变器的整个运行流程中能够保持共模电压的恒定,从而有效地抑制漏电流的产生。所提逆变器无需保持输入侧电流的恒定,可以降低对输入侧电感的需求。最后,通过搭建一个220V/1500W的实验平台以验证所提方案的可行性。     

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。     

Inverter for interchangeable use as current source inverter and voltage source inverter for interconnecting to grid

We propose a novel inverter that can be operated either as a current source inverter (CSI) or as a voltage source inverter (VSI) by changing only the control signals. It is proper to use it for interconnecting systems with renewable energy, such as photovoltaic cells or wind generation systems, to a grid. This inverter is usually operated as a CSI connected to the grid. Even if the energy source has a lower voltage than the grid, energy can be supplied to the grid through the proposed inverter. The power factor can be brie?y maintained close to unity. When power supply from the grid is interrupted, the proposed circuit should be operated as a VSI in the stand‐alone operation mode. In this way, the circuit can maintain a constant output voltage to the loads. In this paper, the proposed circuit con?guration and the control schemes for both the CSI and the VSI are described. The circuit characteristics for both are also discussed experimentally. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 183(4): 45–53, 2013; Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com). DOI 10.1002/eej.22349     

抑制漏电流的非隔离电流型光伏并网逆变器

针对非隔离光伏发电并网系统的漏电流问题,提出了一种直流母线开关对称的非隔离电流型光伏并网逆变器.给出了逆变器主电路拓扑结构和开关组态,通过建立光伏电池寄生电容的共模等效电路模型,分析了漏电流的产生和抑制机理.根据开关组态和抑制机理,设计了相应的单极性双载波调制策略和准PR控制策略.仿真和实验结果表明,所提变流器具有良好...     

具有低输入电流纹波带耦合电感的双向DC-DC变换器

针对燃料电池发电系统输出电压低和输入电流纹波大的问题,本文设计了一种新型带耦合电感的双向DC-DC变换器。该变换器利用超级电容器减少电流纹波对燃料电池的冲击从而提高燃料电池的发电效率,同时通过改变占空比和耦合电感的匝数比来提高输出电压增益。在Matlab/Simulink软件中创建仿真模型,采用平均电流模式搭建控制电路,并详细地分析升压和降压模式下变换器的开关状态与工作特性。仿真结果为：变换器的输入电流纹波约为1%,在耦合电感变比为1时升压电压增益最高为16。结果表明本文所提变换器可以在满足燃料电池发电系统对低频电流纹波的要求同时实现高电压增益,验证了所提出拓扑的可行性。     

电流控制电压源逆变器驱动的感应电机逆解耦控制

在转子磁链坐标系下,以电流控制电压源逆变器供电驱动电机运行.通过在电流内环采用高增益控制器,感应电机模型中的2个定子电流分量可近似为定子参考电流,从而可忽略定子电流动态特性的影响,将以定子电压为控制量的感应电机四阶模型降阶成以定子电流为控制量的二阶模型.采用状态反馈线性化方法求得感应电机的逆系统,将多变量、非线性、强耦合的感应电机动态解耦成转速与转子磁链2个一阶子系统.在此基础上,设计一种积分比例(IP)控制器对解耦子系统进行闭环控制.电流内环采用滞环比较器,直接获得PWM信号,控制逆变器实现电流跟踪,从而使调速系统具有快速的动态响应性能.仿真结果验证所提控制方案的有效性和优越性.     

Analysis,simulation and verification of a bipolar current source power resonant inverter

A high‐frequency bipolar current source resonant inverter introduced in this paper has dramatic zero‐voltage‐switching (ZVS) characteristic. The analytic expressions of the resonant voltage and current are given. It indicates that the resonant waveform is composed of two parts, i.e. the oscillatory component and the stationary component. In special cases, the resonant waveform degenerates into the mono‐frequency component, as presents the graceful sinusoidal wave with very low total harmonic distortion (THD) value. Based on the closed‐form voltage and current, the component stresses on reactive elements are obtained. The impact of different component values and operating frequencies on ZVS feature is also discussed. It should be noted that the ZVS merit may be lost if the components are carelessly selected. The validity of the theoretical analysis has been proven with Pspice simulations and experimental results. Copyright © 2004 John Wiley Sons, Ltd.     

非理想电网下逆变器并网电流质量改善策略

逆变器在非理想的电网条件下采用传统的电网电压前馈控制时,其输出阻抗的相位裕度很低,且不能很好地抑制电网电压的谐波传入控制系统,从而很难保证其并网电流的质量。提出了一种改善在非理想电网条件下逆变器并网电流质量的方法。首先,建立PR控制下采用传统电网电压前馈的LCL型逆变器输出阻抗模型,提出利用带通滤波器改进的电网电压前馈策略,提高逆变器对电网阻抗的鲁棒性。同时在PR控制器上并联多次谐波补偿器,使其不仅能够提高逆变器对电网阻抗的鲁棒性而且能够有效地抑制电网电压谐波对逆变器并网电流的干扰,从而改善非理想电网条件下的逆变器并网电流的质量。最后,利用仿真和实验验证了所提方法的有效性。     

一种新颖的三相四桥臂逆变器电流调节方案研究

针对三相四桥臂逆变器现有电流调节方案存在的某些问题，提出了一种改进的基于三雏空间电压矢量的电流调节方案．整个方案仅需三个最高开关频率受限的三电平比较器和相应的电压矢量选择表，实现简单，参数调整方便。文中对其原理进行了理论分析，给出了三相四桥臂逆变器带不平衡负载和作为三相四线有源电力滤波器应用时的仿真结果，验证了其正确性和可行性。     

计及寄生电容和纹波电流的电压源型逆变器死区效应与补偿方法

电压源型逆变器中固有的死区效应降低了输出电压的品质。为了精确补偿死区效应,需要建立死区效应导致的逆变器输出电压失真的精确模型。但是,已有死区效应模型没有考虑开关管等效并联电容和电感电流纹波对于死区效应的影响,导致死区补偿结果难以优化。本文通过详细分析和推导,发现寄生电容和纹波电流会影响输出电压的精度,并给出了输出电压误差的精确数学表达式。在此基础上,本文提出一种在线、自适应的死区精确补偿方法。最后,通过仿真和实验证明了本文分析的正确性和死区补偿方法的有效性。