一种新型大功率ZVZCS三电平DC-DC变换器

三电平直流变换器因其主开关器件电压应力仅为Vin/2且具有拓扑结构简单和软开关特性好等优点,受到工业界和学术界的广泛关注。基于IGBT的零电压零电流开关ZVZCS(zero-voltage zero-current switching)三电平DC-DC变换器是大功率高压直流变换的主流方案,具有通流能力强、软开关负载范围宽和原边通态损耗低等优点。但目前ZVZCS三电平直流变换器仍存在原边电流复位困难和整流二极管电压应力高等问题,限制了该类变换器在大功率场合的应用。提出一种新型ZVZCS飞跨电容型不对称PWM半桥三电平DC-DC变换器,采用电压可变电流复位电路,在保证主开关器件宽负载范围实现软开关的同时不增加副边整流二极管的电压应力,且复位电路中的MOSETs全负载范围ZVS(zero-voltage switching)关断和ZCS(zero-current switching)开通。此外,该电路在飞跨电容两端串联一个双向开关,防止原边电流复位后反向,该双向开关在全负载范围可实现ZVS关断和ZCS开通,因此增加的损耗可以忽略。讨论了电路的结构、工作原理和特性,设计了一台6.5 kW实验样...     

新型谐振直流环节软开关逆变器

为了提高开关变换器的效率和增强性能,提出了一种新的谐振直流环节软开关电压源逆变器,通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,使直流环节电压周期性出现零电压凹槽,实现逆变桥开关器件在零电压条件下的切换,减小了开关损耗和二极管的反向恢复损耗。同时,辅助谐振单元的开关也为零电流或零电压条件下的软开关操作。详细阐述了该软开关逆变器拓扑的工作原理和动作模式,并对软开关动作时序的瞬态过渡过程进行了数学分析。最后,对提出的新型软开关逆变器驱动三相R-L负载进行了仿真研究,仿真结果验证了电路结构和理论分析的正确性与可行性。     

一种新的直流母线并联谐振零电压过渡三相PWM电压源逆变器

提出了一种新的用于三相电机驱动的直流母线并联谐振零电压过渡电压源逆变器(DC -RailPRZVTVSI’)电路。该电路中所有开关均工作在零电压开关 (ZVS)或零电流开关(ZCS)条件下。该电路对谐振元件和辅助开关的功率要求较低 ,控制简单且不依赖于负载条件 ,过渡过程所需时间可以自由选择。本文给出了该电路详细的理论分析和计算并进行了实验验证 ,结果证实了所提出电路的正确性和有效性。     

双向开关辅助换流的并联谐振直流环节逆变器

为提高逆变器的效率,提出一种新型并联谐振直流环节软开关逆变器的拓扑结构。直流环节电压可以周期性下降到零,使逆变器的主开关完成零电压切换,同时辅助开关也实现了零电压开关或零电流开关。此外,辅助谐振电路中有2个辅助开关相串联,构成了双向开关。控制该双向开关的通断可以调节逆变器直流环节的零电压持续时间,以方便应用各种灵活的脉宽调制策略。依据不同工作模式下的等效电路图,分析电路的工作原理,给出设计规则,建立辅助谐振电路中各器件的功率损耗和分压电容的电压变化量的数学模型。制作了1台功率为3k W的实验样机,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。因此该软开关逆变器可以有效降低开关损耗。     

新型ZVZCT PWM直流变换器族的研究

提出了一种新型零电压零电流转换 (ZVZCT)软开关单元 ,并基于该开关单元 ,构造了BuckZVZCTPWM变换器和BoostZVZCTPWM变换器 ,形成新型ZVZCTPWM直流变换器族。详细分析了BuckZVZCTPWM变换器的工作原理 ,主开关管实现了零电压零电流开关 ,辅助开关管实现了零电流开通、零电压零电流关断 ,续流二极管实现了零电压零电流关断、零电压开通。该软开关单元不但适合于少子器件 ,而且适合于多子器件 ,同时保持PWM控制的特点。仿真分析和实验结果完全验证了理论分析的正确性     

具有简单辅助电路的并联谐振直流环节软开关逆变器

为克服传统硬开关逆变器存在的缺点,提出了一种新型并联谐振直流环节软开关逆变器,其辅助谐振电路含有耦合谐振电感,结构相对简单,有利于降低硬件成本。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,而且直流母线零电压持续时间可以自由选择,与负载电流和谐振参数无关。文中依据不同工作模式下的等效电路图,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。制作了一个140W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,所以该软开关逆变器能有效地降低开关损耗和提高效率。     

无需设定电感电流阈值的并联谐振直流环节逆变器

为提高逆变器的效率,提出了一种新型并联谐振直流软开关逆变器的拓扑结构,在辅助谐振电路中设置了1对反并联的晶闸管来控制谐振电流,使逆变器的直流环节电压周期性下降到零,逆变器的主开关可以在零电压条件下完成切换,同时辅助开关器件在逆变器换流过程中也实现了零电压开关或零电流开关。该逆变器在换流过程中不需要设定和负载有关的电感电流阈值,有利于降低辅助电路损耗和简化控制。对电路在1个开关周期内的各个工作模式进行了理论分析,给出了设计规则,并建立起辅助谐振电路损耗和分压电容的电压偏差量的数学模型。制作了一台5k W的实验样机,实验结果表明逆变器的工作过程符合原理分析,所以该软开关逆变器可以有效地提高效率。     

直流母线串联辅助电路的谐振直流环节逆变器

为实现一种结构简单,控制方便,高效率,高功率密度的逆变器,提出了一种新型谐振直流环节软开关逆变器的拓扑结构。通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加串联在直流母线上的辅助谐振单元,使直流母线电压周期性地归零,可以实现逆变桥主开关器件的零电压开关,而且辅助开关器件可以实现零电流开通和零电压关断。此外,辅助谐振单元只有一个辅助开关,硬件成本低。分析了电路的换流过程和设计规则,并建立起辅助谐振电路损耗的数学模型,讨论了谐振参数对辅助电路损耗的影响。制作了一个1 k W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,所以该软开关逆变器能有效地降低开关损耗和提高效率。     

新型谐振直流环节软开关逆变器

为了提高逆变器的效率和性能,提出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,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和零电流条件下完成切换,因此减小了开关损耗和二极管的反向恢复损耗。此外,辅助谐振单元中的开关器件可以在零电流的条件下完成开关操作。该软开关逆变器控制简单且不依赖于负载条件,过渡过程所需时间可以自由选择。文中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方法。制作一个10kW的实验样机,实验结果验证了该软开关逆变器的有效性。     

一种ZVZCS软开关全桥直流变换器的研究

研究了一种零电压零电流开关的移相全桥软开关电路。通过在原边电路结构中增加一个辅助变压器和两个二极管,该直流变换器能实现滞后臂开关管的零电流关断。详细阐述了电路各阶段的工作原理,分析了零电压和零电流开关设计条件。最后制作了一个400 W的直流电源,测试波形表明超前臂和滞后臂开关管分别实现了零电压开通和零电流关断,电路分析设计正确。     

FB-ZVZCS-PWM变换器的研究

分析了移相零电压(ZVS)软开关功率变换器的工作原理、电路特性以及一些常见的电力改进措施.在此基础上提出了移相全桥零电压零电流(ZVZCS)软开关技术,并分析其实现原理.     

新型软开关切换反激式变换器的研究

针对现有的软开关切换反激式变换器辅助开关无法达到软切换及轻载时不能实现软切换的问题,提出了一种新型软开关切换反激式变换器,借助所加入的软开关辅助电路,和辅助开关上串联二极管,不仅能使主开关工作在零电压状态下切换,其辅助开关亦能在零电流状态下切换,也能避免辅助变压器的饱和。此外,所加入之辅助开关并非浮接而是和主开关共地,所以辅助开关的控制信号无需隔离,因而降低了控制电路的复杂度。实验结果表明:提出电路的主、辅开关在满载和轻载时都工作在软性切换状态,提高了电路在整个负载范围内的工作效率。     

软开关电路的原理与分析

软开关技术利用在零电压(零电流)条件下控制开关器件的导通和关断,有效地降低了电路的开关损耗和开关噪声而在电力电子装置中得到了广泛的应用.介绍了软开关电路的原理,重点介绍了几类软开关电路,并对其中的重点电路的特点做出分析.     

电力电缆的零序电流保护方案

电力电缆的零序阻抗随零序电流的大小而改变,如果采用恒定值的零序阻抗来进行零序电流保护的整定,容易导致保护的不正确动作.由于电缆线路的零序阻抗是零序电流的函数,提出了基于迭代算法的零序电流保护的方案.利用经验公式来确定零序阻抗初始迭代值;采用最小二乘法对阻抗-电流曲线进行拟合求取零序阻抗;利用修正后的零序阻抗再次计算短路电流,直至前后2次计算出的接地电流的误差满足迭代精度要求.按照在线计算的零序阻抗值进行零序电流保护的整定,使得保护的特性适应于当前的电流值.保护的整定完全由装置自动完成,对当前系统的运行方式具有较好的自适应性.     

不对称控制全桥副边双谐振DC-DC变换器

提出一种全桥副边双谐振(full-bridge secondary-dual-resonance,FB-SDR)DC-DC变换器。变换器无需添加辅助电路即可在全负载范围内实现开关管的零电压开关和副边整流二极管的零电流关断,减小了开通损耗和反向恢复损耗;同时,采用不对称控制策略,消除了传统移相全桥变换器的环流损耗,提高了变换器的效率;有效抑制了整流二极管的电压尖峰和振荡,将整流二极管电压箝位在输出电压,减小了电压应力,进一步提高了变换器的性能。详细研究FB-SDR变换器的工作原理及稳态特性,并对电路关键参数进行设计。最后,通过搭建一台1 kW、400 V/48 V的实验样机,验证理论分析的正确性。     

多互感线路接地距离保护计算方法的探讨

根据电磁场理论和电力系统元件的各序阻抗及架空线路间零序互感的有关理论，分析了多互感线路零序阻抗的特点及零序补偿系数Ｋ值沿线的分布情况，提出了计算多互感线路零序补偿系数Ｋ值的方法，并提出零序补偿系数Ｋ值确定后，如何正确确定“接地距离保护”的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段定值。     

煤矿掘进工作面供电系统选择性漏电保护的实现

针对煤矿井下掘进工作面供电系统无选择性漏电保护的问题 ,根据实际需要 ,提出了基于附加直流电源和零序电流方向检测的选择性漏电保护方案。在原有保护的基础上 ,设计了零序电压检测电路和中断信号发生器 ,配合我厂生产的分支馈电开关 ,可有效地完成掘进工作面供电系统两级漏电保护功能。     

直流开关电源的软开关技术及其新发展

介绍了直流开关电源的软开关技术及其新发展 ,提出了由无损耗缓冲技术和谐振技术组合而成的新型软开关技术将成为新的发展趋势的结论     

矿井电网漏电保护的研究

介绍了应用在煤矿井下各种漏电保护的原理和特点,分析了漏电故障的电气特征,指出了各种漏电保护的应用条件和使用中存在的问题。     

脉宽调制DC／DC全桥变换器软开关技术的研究

采用软开关技术可以有效克服功率变换器的开关损耗。介绍了软开关脉宽调制DC／DC全桥变换器的实现原理,给出了多种零电压开关（ZVS）和零电压零电流开关（ZVZCS）变换器的电路拓扑,分析了它们的性能特点和结构优缺点,指出了零电压零电流开关脉宽调制DC／DC全桥变换器在中、大功率场合会有很好的应用前景。