一种新型高增益Quasi-Z源逆变器

为了解决传统Z源逆变器的升压能力不足,提出一种新型高增益Quasi-Z源逆变器。该新型拓扑结构将传统Quasi-Z源逆变器的两个电感用升压单元和改进型开关电感替换得以实现。在Matlab/Simulink下对该新型拓扑结构和传统Quasi-Z源拓扑结构的直流链电压、电容电压和负载电压进行仿真分析对比。结果显示,相比于传统的Quasi-Z源逆变器,该新型拓扑结构性能有了大幅度改善,提高了升压能力,使其可以有更加广泛的应用场合,有效抑制了启动冲击电流,从而避免了启动瞬间逆变器开关器件的损坏。     

改进型Quasi-Z源逆变器

传统Z源逆变器通过自身特殊的阻抗网络实现升压功能,而不需要加入升压斩波电路,使得Z源逆变器得到了广泛的应用。但是传统Z源逆变器的升压能力有限,且存在启动冲击电流问题。为了克服传统Z源逆变器的不足,提出一种改进型Quasi-Z源逆变器拓扑结构,以改善逆变器的工作性能。改进型Quasi-Z源逆变器有效提高了逆变器的升压能力,使其可以适用于需要高增益的场合,在理论研究的基础上,通过Matlab/Simulink仿真验证了改进型Quasi-Z源逆变器拓扑结构的可行性和优越性。     

准Z源逆变器升压控制策略研究

准Z源逆变器由于采用独特的阻抗网络结构,允许直通,具有结构简单、可靠性高等优点,并能实现升/降压的功能。控制策略上,本文对比分析简单升压控制和三次谐波注入控制的原理,且在三次谐波注入控制下,开关器件的电压应力、阻抗网络中电容电压应力以及电感电流纹波较小。通过MATLAB/Simulink仿真对比分析两种控制策略下的工作波形,从而验证三次谐波注入控制在准Z源逆变器的应用中更具优势。     

基于滞环电流控制的串联型双Buck逆变器

为了使分布式发电系统更有效更稳定地利用自然资源,文章提出了一种适用于风光发电系统(WPGS)的逆变器模型,它由两个双Buck结构串联组成。通过理论分析和模型仿真研究了该逆变器的工作过程。系统由电压外环和电流内环调节输出电压和输出功率,滞环电流控制消除了斜坡交截SPWM控制所需的的偏置电流,提高了效率,增强了系统稳定性。仿真结果表明该逆变器具有克服桥臂直通的优点,可以在两输入电压不稳的情况下为负载提供稳定的电压,具有一定的实用价值。     

基于Trans-Z源逆变电路的UPS系统的研究

针对UPS系统中由传统逆变器缺陷引起的升压难、控制复杂、抗干扰差的问题,基于Trans-Z源逆变电路提出一种新的UPS系统拓扑。研究Trans-Z源逆变电路基本结构、工作原理;采用正弦脉冲宽度调制(SPWM)对电路进行总体控制并改变输出电压;在理论分析的基础上给出Saber下的仿真结果;最后,以DSP芯片作为逆变主控芯片,搭建应用于UPS的Trans-Z源逆变电路。实际结果表明,该电路克服了传统逆变器的缺点,移除了死区控制时间,具有更好的升压能力,且提升了UPS带载能力,更适合应用于UPS充放电控制中。     

Z源型光伏并网逆变器研究

介绍并分析Z源型光伏并网逆变器的拓扑结构及其工作原理。基于并网逆变器Z源阻抗网络的特殊性质,为改善输出波形质量,减少并网电流谐波,系统省略传统逆变桥臂的死区设定,通过控制逆变桥臂的直通矢量占空比实现光伏阵列输出电压的升压功能。利用Matlab对逆变器控制系统运行控制模式进行仿真,仿真结果证明理论分析的正确性和有效性。     

具有电压尖峰抑制能力的高增益Y源逆变器

针对传统Y源逆变器器件电压、电流应力过高,产生直流链电压尖峰的问题,提出了一种新型Y源逆变器。逆变器的新型Y源结构可有效减小器件电压、电流应力,附加的L、C、D缓冲电路既能提升电压增益,还可有效抑制直流链电压尖峰。分析了改进型Y源逆变器直流母线电压尖峰产生的原因、新型Y源逆变器电压尖峰抑制的原理,并由数学推导证实了新型Y源逆变器存在抑制电压尖峰的工作过程。在器件应力方面将新型Y源逆变器与改进型Y源逆变器的进行对比,证明了新型Y源逆变器的稳态性能。最后,搭建了新型Y源逆变器与改进型Y源逆变器的实验样机,实验所得数据与理论分析相符,证明了理论分析的正确性和新型逆变器的可行性。     

一种新型高增益准Z源逆变器

针对传统Z源逆变器升压能力不足,电容电压应力较高,输入电流断续,高电压增益时直流链电压利用率较低等问题,提出一种新型高增益准Z源逆变器拓扑。该拓扑结构通过在传统Z源网络中串入升压单元,并引入2个电容和2个电感,提高了升压能力和直流链电压利用率,并拓宽了调制比范围。在相同电压增益条件下,相比传统Z源逆变器,有效降低了电容电压应力;直通占空比更小,可降低系统直通状态时的导通损耗,实现了输入电流连续。升压单元级联越多,升压能力越强,调制比范围越宽,电压利用率越高,电容电压应力越低。在Matlab中进行了大量仿真研究,结果证明所提新型拓扑的正确性与有效性。     

基于新型SVPWM的Z源逆变器研究

Z源逆变器(ZSI)通过在SVPWM普通零矢量中加入直通零矢量可以实现输入直流电压的升压变换。文章具体阐述了Z源逆变器的工作原理及其传统SVPWM实现方法,提出一种新的SVPWM直通时间分配法,该方法零矢量最大利用率高,最大升压值升高,有效提高系统工作性能。基于Matlab仿真平台,搭建了Z源逆变器的仿真模型,仿真结果验证了新型SVPWM的正确性与有效性。     

新型电流源型三相逆变器的软开关拓扑设计

针对硬开关损耗大的缺陷,提出一种新型的应用于电流源型三相逆变器的软开关拓扑及其控制方法。对电流源型三相逆变器进行了系统的研究,包括数学模型的建立与分析,电流空间矢量控制技术,电流双向流动拓扑与控制,新型的软开关拓扑及其控制方法。提出了一种新型的应用于电流源型三相逆变器中的软开关拓扑,明确了其控制逻辑,分析其各个模态的电压电流特征和工作波形图。最后使用Matlab仿真软件在电流空间矢量控制下进行总体仿真,验证了拓扑及其控制方法的可行性和有效性,实现了开关的软化,降低了开关应力,并提高了效率。     

三相Z源逆变器延时控制的定性分析研究

传统的三相电压型逆变器的输出总是小于输入,想要得到一个大的输出的话就必须要外接一个升压电路,这会造成成本的增加。Z源逆变器的提出能够有效的解决这个问题,z源逆变器作为一个可以自由控制升、降压范围的单级式的逆变模型,具有简单的拓扑结构、高效的利用率和系统的可靠性等特点,目前正被广泛的应用到各种新能源系统中。本文通过对Z源逆变器电路工作原理进行分析,在正弦脉冲宽度调制技术（SPWM控制）的基础上提出了延时控制方式,在保持所有上桥臂导通时间不变的情况下,对三个下桥臂的导通时间做一个延时滞后处理,利用延时产生的微小的时间差,获得直通零矢量,从而实现对输出电压调节的目的。最后利用matlab仿真验证了Z源逆变器的加入能提高输出电压的大小,并且能够很好的控制谐波畸变率。     

双电源Z源逆变器及其器件控制策略的改进研究

为提高准Z源逆变器的电压增益，设计了一种新型双电源 Z源逆变器拓扑，这种拓扑与准Z源逆变器拓扑相比，具 有更严格的结构对称性、两倍以上的升压能力和更低的开关电压应力。另外为减少开关器件的开关次数，采用一种改进型直通分段控制策略，在一个开关周期中，这种改进控制策略与简单升压控制策略相比，开关次数由 ７次减少到３次，分析了工 作原理，进行了MATLAB仿真和样机实验，仿真和实验结果表明了新拓扑和控制策略的正确性。     

基于Z源网络的模块化多电平逆变器拓扑设计

传统多电平逆变器存在着不能升压的缺点而使其的应用受到限制。根据Z源网络可实现升降压的功能,提出将Z源网络应用到模块化多电平逆变器(MMC)中。通过对Z源网络和MMC的原理及运行状态的分析,设计出含Z源网络的MMC拓扑结构、升压策略、包含MMC子模块电容电压平衡控制的调制策略,通过控制Z源网络的直通占空比就可以灵活控制输出电压。仿真结果验证了新型拓扑结构和控制策略的正确性和优越性。     

逆变器双环控制算法仿真研究

经典PID控制算法在逆变器中获得广泛应用,但控制效果和精度有待改进和提高,针对此问题,研究了双环控制算法在逆变器控制中的应用,给出了双环控制逆变器的结构,设计了电压环和电流环的控制参数。在MATLAB/Simulink软件中构建了双环控制逆变器的仿真模型,通过仿真,验证了控制参数选择的可行性,证明逆变器在采用双环控制算法时具有好的输出性能。     

异步电动机直接转矩控制中的死区效应的仿真研究

逆变器是直接转矩控制系统主电路中的关键部件。逆变器死区的设置虽然防止了逆变器器件的直通,同时也带来了死区效应,特别是对直接转矩控制系统的影响更是明显。本文通过分析异步电动机直接转矩控制系统中死区的生成及死区对电动机和整个系统的影响,定义了偏差电压矢量,并在此基础上,提出了一种死区补偿分析算法。该方法不需附加硬件,只需对原控制软件进行修改。仿真结果显示,在直接转矩控制系统中加入死区补偿,能有效改进电动机定子电流波形,使转矩脉动减小,整个系统的运行性能得到了一定的改善。     

用于电动汽车无线充电系统的Z源逆变器控制方法研究

研究了一种用于电动汽车无线充电系统的Z源逆变器控制方法。用Z源网络(Z-source Network,ZSN)代替了传统的逆变器前级boost电路称为Z源逆变器,可以仅对Z源逆变器进行控制就可以同时实现PFC和调节输出电压,同时提出了Z源不对称电压消除控制方法（Z-source Asymmetrical voltage-cancellation control,Z-AVC）,使Z源逆变器工作在软开关状态,提高了系统效率。在MATLAB/Siumlink环境对带Z源逆变器的无线充电系统和Z-AVC控制方法进行了仿真,并搭建了硬件平台验证了该方案可行性。     

永磁同步电机的预测电流控制算法研究

为提高永磁同步电机（PMSM）的调速性能,本文在分析PMSM的数学模型和预测电流控制原理的基础上,建立了采用预测电流控制的三相电压型逆变器驱动PMSM的系统仿真模型,结果表明,系统开关频率恒定,电流变化比较平稳,鲁棒性强,且具有良好的动静态性能,验证了所提方案的有效性。     

三相并网Z源逆变器控制策略研究

对Z源逆变器空间矢量脉宽调制技术进行了分析,在此基础上应用Matlab/Simulink仿真研究了Z源电容电压外环和有功、无功电流内环的双闭环控制策略,其中,有功、无功电流采取了前馈解耦控制,仿真结果验证了并网控制策略的有效性.     

单相UPS逆变控制技术研究

为了进一步提高UPS(Uninterrupted Power Supply)输出的动态和稳态性能，介绍了一种采用电流环做内环的双环控制技术，实现了对负载电流扰动的解耦。同时为了补偿输入电压的不稳定，采用输入电压前馈控制。文中就提到的控制方法分别进行了时域和频域仿真分析，并以DSP(TMS320LF2407)为控制芯片进行了实验验证，结果显示逆变器输出电压在恶劣的负载条件下波形畸变很小。     

无源器件辅助换流的单相全桥软开关逆变器

为提高单相全桥逆变器的转换效率,提出了一种无源器件辅助换流的单相全桥软开关逆变器拓扑结构,通过在逆变器桥臂上增加辅助谐振电路,实现了开关器件的软开关动作.辅助谐振电路中无辅助开关器件,只含有电感、电容和二极管等少量无源器件,这有利于降低辅助电路的成本,而且不会使逆变器的控制策略复杂化.此外,在逆变器处于死区状态时,负载电流能通过辅助谐振电路续流,可以改善逆变器输出电流波形的畸变率,减小了死区的不利影响.文中详细分析了电路的工作过程,在功率为4kW的单相实验样机上进行了实验验证,获得的实验结果表明在轻载和满载时逆变器的开关器件都能实现软开关,逆变器输出电流波形的畸变率都得到了改善.因此,该无源器件辅助换流的单相全桥软开关拓扑结构对于提高逆变器的性能具有重要意义.