学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

微功率有源箝位谐振直流环节逆变器直流环节控制及参数优化设计

作　者: 陈沁野
导　师: 张德华
学　校: 浙江大学
专　业: 电气工程
关键词: 双幅控制 谐振直流环节 无短路控制策略 损耗分析
分类号: TM464
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 31次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


有源箝位谐振直流环节逆变器(ACRDCLI)实现了逆变桥开关器件的软开关,具有结构简单,效率高等优点,并且通过双幅控制技术,减小了直流环节的损耗,同时改善了逆变器的输出性能。微功率ACRDCLI应具有效率高,寿命长的特点,然而已知在大功率下传统的ACRDCLI箝位电压平衡控制策略存在损耗大的问题,所以需要解决传统直流环节控制策略带来的问题,同时优化参数以达到高效率。本文首先开展了直流环节工作过程的分析,可知直流环节正常工作,箝位电容电压必须能平衡在设定值。分析了箝位电压变化的原因,介绍了母线无短路控制策略,根据给出的损耗估算方法,通过MathCAD计算,得到了300w功率ACRDCLI母线短路控制和无短路控制两种方式下的损耗值,同时计算出母线无短路控制箝位电容电压纹波不大于百分之二十下的箝位电容值。其次给定预设参数,通过MathCAD软件绘制不同的箝位比K,特征阻抗Z0谐振频率和开关频率下的电路工作波形,分析了各参数对直流环节损耗的影响,以等效电阻损耗计算值和箝位开关损耗计算值为依据,得到了各参数对直流环节损耗的变化关系。最后设计了微功率逆变器的参数,并通过Matlab/Simulink软件进行仿真,得到了各主要参数的波形。研究结果表明：相比母线短路控制,微型功率ACRDCLI采用母线无短路控制能够减少逆变器的损耗,同时可以使用薄膜电容作为箝位电容,但是两者损耗相差较小,同时选取的箝位电容值较大,在较小功率下难于选取合适的箝位平衡关断电流。所以微型功率ACRDCLI更适合采用短路控制策略。逆变器选取谐振频率和开关频率参数时,应尽可能选取较大谐振频率,尽可能选取较小开关频率,使得谐振频率与开关频率比值尽可能大,在关断电流取最大临界值时,箝位系数值在1.2附近,特征阻抗取10时,直流环节损耗值较小。本文的研究得到了国家自然科学基金(基金号：51107117)的支持

全文目录


致谢  4-5
摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-11
第1章 绪论  11-18
  1.1 课题研究背景及意义  11-12
  1.2 软开关逆变器的概况  12-14
  1.3 直流环节谐振逆变器的发展现状  14
  1.4 谐振直流环节逆变器的控制技术  14-16
    1.4.1 DPM控制技术  15-16
  1.5 论文的主要研究内容安排  16-18
第2章 双幅有源箝位谐振直流环节逆变器工作过程与损耗计算  18-29
  2.1 引言  18
  2.2 双幅有源箝位谐振直流环节逆变器工作原理  18-26
    2.2.1 传统有源箝位谐振直流环节逆变器的工作原理  18-19
    2.2.2 双幅控制工作过程  19-26
      2.2.2.1 大幅振荡  20-24
      2.2.2.2 小幅振荡  24-26
  2.3 微型功率双幅控制ACRDCLI损耗计算方法  26-27
    2.3.1 谐振电感的等效电阻损耗  26
    2.3.2 开关元件的通态损耗  26-27
    2.3.3 开关元件的开关损耗  27
    2.3.4 系统总损耗  27
  2.4 本章小结  27-29
第3章 双幅有源箝位谐振直流环节逆变器直流环节控制策略  29-43
  3.1 双幅控制实现条件  29-31
  3.2 箝位电容电压平衡控制策略  31-37
    3.2.1 回馈电流与释放电流的影响因素  31-36
      3.2.1.1 a换流模式  31-34
      3.2.1.2 b换流模式  34-36
    3.2.2 无短路控制策略  36-37
  3.3 平衡关断电流计算方法  37-38
  3.4 mathcad计算结果  38-41
    3.4.1 输出功率(300W)  39-41
    3.4.2 输出功率(60W)  41
  3.5 本章小结  41-43
第4章 双幅有源箝位直流环节损耗分析  43-57
  4.1 引言  43
  4.2 损耗分析  43-56
    4.2.1 关断电流取最小临界关断电流  43-48
      4.2.1.1 特征阻抗的影响  43-45
      4.2.1.2 箝位系数的影响  45-48
    4.2.2 关断电流取最大临界关断电流  48-54
      4.2.2.1 特征阻抗的影响  48-51
      4.2.2.2 箝位系数的影响  51-54
    4.2.3 谐振频率与开关频率的影响  54-56
  4.3 结论  56-57
第5章 微功率有源箝位谐振直流环节逆变器参数设计与仿真  57-61
  5.1 参数设计  57
  5.2 DPM控制策略  57-58
    5.2.1 滞环电流控制(HCC)技术  57-58
  5.3 matlab仿真波形  58-60
  5.4 本章小结  60-61
第6章 总结与展望  61-63
  6.1 总结  61-62
  6.2 展望  62-63
参考文献  63-67
附录一  67-68
附录二  68-69
附录三 作者在攻读硕士学位期间发表的论文  69

相似论文

  1. LLC谐振型开关变换器特性及其参数优化设计方法研究,TM46
  2. 基于PS-FB-ZVZCS的稀土电解电源的研究,TM461.5
  3. 多模块输入串联输出并联组合变换器的研究,TM464
  4. 低成本小功率光伏并网逆变器研究,TM464
  5. 光伏并网逆变器效率优化研究,TM464
  6. 零电压开关三相PWM整流器分析及调制策略研究,TM46
  7. 宽输入非隔离型6kVA三相航空静止变流器,TM461
  8. 超高速永磁无刷直流电机的设计与分析,TM33
  9. LLC半桥变换器的优化设计与同步整流技术的研究,TM46
  10. 高功率密度通用型适配电源研究,TP303.3
  11. 交错并联Boost PFC变换器的研究,TM46
  12. 大功率IGBT建模与瞬态分析研究,TN386
  13. 移相控制ZVZCS全桥变换器的研制,TM461
  14. 航空静止变流器DC/DC级的研制,TM461
  15. 光伏发电系统关键技术的研究,TM615
  16. 基于双幅控制的有源RDCL的准定频控制方案研究,TM464
  17. 周波控制的L-LC变换器的研究,TP212
  18. 双幅有源箝位谐振直流环节逆变器的相关研究,TM464
  19. 半桥双幅有源箝位谐振直流环节逆变器的研究,TM464
  20. 高压直流航空电源系统中静止变流器DC/DC级研制,TM46
  21. 逆变器软开关技术的研究,TM464

中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 变流器 > 逆变器
© 2012 www.xueweilunwen.com