采用同步整流技术的反激逆变器研究

本文提出了一种新型的单级式隔离逆变电路——反激逆变器，较传统的两级式逆变器，拓扑结构大大简化，在小功率尤其是低压大电流场合中的应用具有明显的优势。文中介绍了该电路的工作原理以及电路主要参数的设计。为了减小在低压输出场合中整流二极管的导通损耗，本文提出了一种同步整流的控制策略，有效地提高了整机效率。仿真分析和实验验证了该新型电路以及同步整流控制策略的可行性。     

基于双向DC/DC变换器的单级逆变拓扑研究

单级式逆变器较传统的两级式逆变器结构简单、所用器件少、成本低、可靠性高,而且减少了同时高频开关工作的器件数目,降低了开关损耗,在中小功率应用场合具有明显的优势.本文提出一类新的隔离型单级逆变电路拓扑,它由两个双向DC/DC隔离变换器电路组合而成,包括Flyback、隔离Cuk、隔离Sepic 3种类型.对这类单级隔离逆变电路的工作原理及控制策略进行了理论和仿真分析研究,并在100VA 27VDC/115V400Hz单级式反激逆变器样机上进行了实验验证.实验结果与仿真结果一致,验证了该类电路和控制方案的可行性.     

新型单级可升压逆变器

提出了一种新型单级可升压逆变器拓扑,利用逆变桥的直通零矢量与耦合电感储能及转移升压技术,实现了逆变器直流母线电压的升压调节,仅使用一级变换电路,消除了传统电压源型逆变器的局限,适合于输入电压较大范围变化,输出恒压的逆变场合.以应用于风力发电系统中功率变换的新型单级可升压三相逆变器为例,详细阐述其工作机理,并通过仿真和实...     

推挽式单级电流源高频链逆变拓扑研究

提出了一种新型的适用于低压输入的实现隔离DC/AC变换的结构拓扑-- 推挽式单级推挽电流源高频链逆变电路拓扑,介绍了它的工作原理,给出了参数设计及器件选择准则.研制的48VDC输入220V/50Hz输出500VA的实验样机证明了该电路的可行性,并表明了该电路具有结构简洁、可靠性高、电气性能优及效率较高的特点,是低压输入逆变器的一种理想拓扑.     

一种低输入电流纹波的单级式三相并网逆变器

针对单级式单相并网逆变器输入电流存在低频纹波的问题,提出一种单级式三相并网逆变器拓扑及双调制策略。变压器一次侧电路三相共用,引进有源钳位电路,在简化电路的基础上减小了损耗;一次、二次侧双调制,一次侧采用恒功率控制输入电流的方法,降低了输入电流低频纹波,二次侧调制逆变输出,且三相逆变系统输出功率之和接近恒定值,无功率脉动问题。详细介绍该逆变器工作原理、双调制驱动逻辑及并网控制策略。最后研制一台480W的样机进行实验,验证了该拓扑的可行性。     

单级双向反激式高频环节逆变器研究

讨论了一种新颖的基于双向反激拓扑的单级逆变器,并对该电路拓扑的工作原理、控制策略和关键电路参数设计进行了深入的分析。该拓扑由两个完全相同的双向反激变换器构成,两个双向变换器输入并联、输出串联,负载与两个双向变换器的输出端连接,从而组成一种单级逆变器。该逆变器具有单级功率变换、结构简洁、双向功率流和可靠性高等特点。实验充分证实了理论分析的正确性和单级逆变器的可行性。     

一种新型无电解电容的单级Zeta逆变器

传统的电压型逆变器只能实现降压逆变,且使用电解电容,体积大、可靠性低,应用于新能源发电系统等领域时具有很大的局限性。提出一种新型无电解电容的单级非隔离逆变器拓扑,该逆变器由2个改进型Zeta电路组合而成,所含开关器件及无源器件数量较少,以容值较小的非电解电容作为中间储能元件,具有体积小、可靠性高、使用寿命长的优点。分析新型逆变器的工作原理,推导得出中间储能电容电压公式及逆变器增益;建立该逆变器数学模型,设计闭环调节器,并进行仿真验证;在理论分析和仿真实验的基础上,对新型无电解电容的单级Zeta逆变器搭建实验样机,实验结果证明,该逆变器具有良好的动静态性能。     

一种Buck／Boost单级逆变器的研究

提出了一种新颖的Buck／Boost单级逆变器主电路拓扑,它在输出电压峰值高于输入电压时也能实现逆变。详细分析了电路的工作原理,给出了采用固定开关频率瞬时电流控制策略时的控制方案。Buck／Boost单级逆变器运行于半周期模式,主电路中不存在环流。仿真和实验表明了Buck／Boost单级逆变器实现升压逆变的可行性。     

一种单级隔离型Sepic逆变器

提出了一种新型单级隔离型Sepic逆变器。该逆变器只需三个有源开关和一个高频变压器,结构简单、易于实现。该逆变器由直流Sepic变换器扩展而来,因而具有升降压能力,适于直流侧电压宽范围波动的可再生能源发电系统。介绍了所提逆变器的电路结构和工作原理,采用单周期控制实现了系统的闭环控制;给出了该逆变器的磁集成设计方案;在理论分析的基础上,进行了仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,该逆变器具有良好的动、静态性能。     

一种新型的高频链逆变器拓扑分析与设计

详细介绍了一种新型的双次级绕组双功率桥高频链(HFL)逆变器,该逆变器采用新型电路拓扑,属于单级功率变换,具有结构简单、控制灵活、损耗低、效率高、负载适应性强、易于模块化等特点,能实现4个象限之间的平滑过渡,提高了系统的可靠性。理论分析了该电路的四象限工作原理、正弦脉宽调制(SPWM)控制方法及闭环控制策略。实验结果证明了电路拓扑和控制策略的可行性。     

反激逆变器研究

该文提出一种新颖的反激逆变器，详细阐述了其工作原理、控制方案和设计方法。该逆变器工作于断续模式，是由两路双向反激直流变换器输入并联输出串联组成的一种单级隔离逆变器。反激逆变器占空比可以在0到0．8之间变化，从而得到较宽范围的输出电压；负载电流流过副边常通开关管，从而减小了导通损耗。实验结果表明该逆变器具有以下优点：双向功率传输、拓扑结构简单、使用器件少、控制方案简单、可靠性高以及良好的动态响应。     

一种改进的正反激并网微型逆变器

反激逆变器存在输出电流纹波大、功率容量小等缺点;交错并联反激逆变器存在开关器件多、控制方式复杂等缺点。针对上述问题,提出一种双变压器有源钳位正反激光伏并网逆变器结构,该逆变器二次侧仅用两个开关管,控制方式简单、可靠性高;采用双变压器可以分担功率、减小单个磁性元件尺寸。对该逆变器的电路拓扑、电流控制策略、稳态原理、特性等进行深入分析。最后通过仿真和实验验证了该逆变器结构的可行性。     

同步整流反激逆变器研究

研究了由两路双向反激直流变换器输入并联输出串联构成的反激逆变器。在连续工作模式的反激逆变器的基础上，提出同步整流控制方案，即输出功率较大时实现同步整流，较小时实现零电压开通，大大简化了传统电流源高频链逆变器的控制方案，从而有效地降低了整流二极管导通损耗，将整机效率提高到85.8%。研究内容包括工作模式、控制策略、关键参数设计准则、同步整流或零电压开通的实现和边界问题。原理试验样机验证了该逆变器及其控制策略的正确性和先进性，证实其适合于低压大电流变换场合。     

高占空比反激逆变器研究

提出一种反激逆变器拓扑结构,该逆变器工作于电感电流断续模式。介绍了电路的工作原理和控制原理,给出了控制方案和主要参数设计。通过实验验证了电路具有良好的稳态和动态特性,负载适应性好,运行可靠,具有四象限运行的能力。采用电源输出能量的通道与接收回馈能量的通道完全分离的方式,使得最大占空比可以大于0．5,从而得到了较宽范围的输出、输入电压。电路结构简单,主电路只需要3只功率开关管就实现了DC／AC单级变换和能量双向传输。     

Fault-tolerant switched capacitor–based boost multilevel inverter

This paper proposes a fault-tolerant switched capacitor (SC)–based boost multilevel inverter. The proposed inverter is able to convert a low-level dc voltage into a desired ac output voltage in single-stage power conversion. It can accomplish a high voltage gain by using multiple SC cells arrangement at reduced voltage stresses on the switching devices and passive circuit elements in the boost network. The principle of operation and steady-state analysis of the proposed topology are presented to formulate the mathematical relationship between input dc and output ac voltage. In addition to that, the proposed inverter can also provide reliable electrical power supply at prescribed ac output voltage in the event of open-circuit failure of power switches. The fault tolerability is realized by reconfiguring the pulse width modulation (PWM) control scheme, whereas the reduction in output voltage is compensated by the boosting characteristic of the inverter. The effectiveness of the proposed inverter has been compared with other impedance source multilevel inverters in terms of voltage gain, boosting capability, and voltage stresses. A laboratory prototype of the proposed inverter is developed for experimentation, and its operation is validated by simulation and experimental results.     

开关电感型quasi-Z源光伏逆变器研究

常规的Z源逆变器具有任意升降压的功能,同时其所需要的开关器件数量比普通升降压电路少,其单级式结构体积小效率高,而从传统Z源逆变器发展出来的quasi-Z源逆变器,不仅具有所有传统Z源逆变器的优点,同时可以降低器件的应力并减小开关纹波。本文提出的开关电感型quasi-Z源逆变器利用电感和二极管的组合取代了传统quasi-Z源电路中的电感,既保留了传统quasi-Z源电路的优点,同时提高了逆变器的升压倍数和电路的可靠性,而电容电压应力及电感电流应力比开关电感型Z源逆变器低,特别适合于光伏发电等新能源发电领域。通过利用改进的SVPWM控制算法对开关电感型quasi-Z源光伏逆变器进行仿真及实验,验证了该电路及算法的可靠性、稳定性及有效性,适合于光伏发电并网系统。     

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.