ZVS软开关推挽直流变换器

针对推挽式直流变换器的应用,研究了在变压器二次侧采取串联LLC谐振和并联LCL谐振的两种软开关电路,详细分析了两个电路的工作阶段及其软开关的工作原理,比较了两者的工作特点。最后实际制作了两个软开关电路并进行了测试,结果表明两个电路都能很好地实现功率管的软开关,证实了其正确性和有效性。     

电流型开关电感变换器的混沌及其控制研究

以断续导通模式下的电流型开关电感Buck-Boost变换器为研究对象,根据开关电感变换器的离散映射模型,首先由Matlab数值仿真分析了电路系统的非线性动力学行为。其次采用参数共振微扰法对电路系统的混沌进行了控制,通过理论分析和数值仿真得到了扰动强度、扰动相位的合适取值。最后进行了相应的Matlab/Simulink仿真和试验电路验证,试验结果与仿真结果一致,研究结果表明参数共振微扰法可有效地抑制电路系统的混沌。     

机车车辆充电机用移相全桥ZVS PWM变换器的设计

为提高传统铁路机车车辆充电机的功率密度,必须提高其开关频率和效率,而简单的提高开关频率会增加功率器件的开关损耗,因此需要采用软开关技术。文章介绍了一种机车车辆充电机的核心部件——加箝位二极管的零电压开关PWM倍流整流全桥变换器。该变换器的优点是可以利用输出滤波电感和谐振电感在宽负载范围内实现开关管的零电压开关,利用箝位二极管可以有效消除二次侧整流管上的电压尖峰和振荡,同时采用倍流整流技术可优化变压器和输出滤波电感的设计。文章详细分析了该变换器的工作原理,利用Saber仿真软件对其进行仿真分析,最后通过一台输入DC540V、输出DC28V/400A的工程样机进行了实验验证。     

一种新型低地板车用轻量化高频辅助变流器的研制

研制了一种轻量化高频辅助变流器,该变流器主要由Buck三电平电路、LLC谐振变换器、三相逆变器以及半桥DC/DC变换器组成。阐述各组成电路的主电路结构,分析其工作机制和模态,并研究关键元器件参数的设计方法。仿真和样机试验结果表明:该辅助变流器系统性能良好,显著提高了产品的功率密度。     

中频辅助变流器半实物仿真研究

轨道交通车辆使用的中频辅助变流器采用LLC谐振变换器和中频变压器替代传统工频变压器,可提高变流器的开关频率和减小磁性元件的体积与重量。为提高辅助控制单元(ACU)的设计和验证手段,对中频辅助变流器半实物仿真进行研究,建立了中频辅助变流器的电路模型;通过实时仿真系统、信号处理系统、数据采集系统、ACU和上位机搭建了半实物仿真系统;通过半实物仿真结果与实际试验结果的对比验证了该仿真系统的正确性和有效性。     

升压型DC-DC开关变换器的混杂建模与控制研究

基于混杂系统理论,建立了升压型开关变换器的混杂自动机模型,使得开关变换器的控制简化为混杂自动机模型的边界选择问题。与传统的状态空间平均法和电路平均法相比,该模型中没有任何假设和线性近似,建模精度高,可以对电力电子电路进行更好的分析与控制。根据开关变换器电感最小电流与输出电流的比较,将电感电流连续模式细分为完全电感供能模式和不完全电感供能模式两种子模式,提出一种新的混杂控制策略,应用电路理论方法给出了理想变换器和考虑输出电容寄生电阻的混杂控制边界的综合方法和计算公式。数值结果和分析表明了混杂建模和控制策略的有效性。     

低损耗双零电流升压斩波器电路拓扑研究

提出一种双零电流开关ＰＷＭ升压斩波变换器电路，使得主开关和辅开关的开通和关断都在零电流条件下进行。与已有的双零电流转移电路方案相比，这种电路由于开关换相时附加的谐振次数最少，所以辅助换相时的附加通态损耗达到最小。理论分析和计算机仿真阐释了这一新型零电流ＰＷＭ升压斩波电路。     

AC 25 kV和DC 3 kV双流制供电的400 km/h高速动车组牵引传动系统仿真研究

文章阐述了中车唐山机车车辆有限公司的AC 25 kV和DC 3 kV双流制供电的400 km/h高速动车组牵引传动系统主电路构成和控制系统,搭建相应电气系统模型进行分析和仿真。为合理选择系统器件参数,重点开展了电容和电感关键参数选型理论分析,并通过仿真进行了验证;研究了二次谐振回路的存在对直流供电模式的影响,根据仿真结果提出了设计建议。文章的研究结果对牵引传动系统设计和优化提供了仿真指导和应用参考。     

基于三电平斩波技术的车载变流器主电路设计

详细分析了三电平Buck变换器的工作原理及不同时段的等效电路,推导出滤波电感、输入电容和输出电容的理论计算公式,采用Saber软件对电路原理进行了仿真,通过设计1台工程样机进行试验测试,验证了理论分析及计算的正确性。     

单相高频链逆变器的一种控制方法

针对高频链逆变器正弦脉宽脉位调制(SPWPM)中周波变换器开关工作在高频时开关损耗较大的缺点,研究了一种新的周波变换器的控制方法。在功率因数接近1的应用场合,周波变换器开关只需要工作在输出电压频率,可有效减小变换器的开关损耗。基于单相推挽型高频链逆变器拓扑详细分析了相应的控制及其调制方法。结合这种周波变换器控制,研究了电压外环准比例谐振(PR)控制电感电流内环比例控制的双闭环控制策略。通过仿真和试验,证明了控制方案的可行性和有效性。     

大功率变流技术与应用(二)——软开关变流器

传统的硬开关逆变器在转换状态期间存在一些严重问题.高开关频率使电力电子器件遭受高的开关应力和高的开关损耗.此外,很大的du/dt和di/dt引起严重的电磁干扰(EMI),而寄生电容和杂散电感可能在开关过程中产生高的电压和电流尖峰及振荡.采用软开关技术,可以克服这些缺点,消除开关损耗,提高效率;减少开关du/dt,消除相关的EMI和轴承电流.文章着重介绍用于PWM电压源逆变器的两类软开关技术,即谐振中间环节和谐振吸收回路.     

一种基于谐振缓冲器原理的三相逆变器的研究

在分析目前软开关电路以及谐振缓冲器的发展现状基础上，给出了一种带有谐振缓冲器的逆变器实现方案。该逆变器具有单相换相、逆变器主开关管工作在ＺＶＳ零电压开关以及辅开关管工作在ＺＣＳ零电流开关环境下的特点。定量分析了该谐振缓冲器的工作原理以及控制策略。仿真及实验结果证明了该电路拓扑及控制方案的可行性。文章还给出了主开关管工作在开关频率为５０ ｋＨｚ时的各种波形及实验数据     

基于交错并联反激拓扑的光伏并网微型逆变器

设计了一种基于交错并联反激变换拓扑、高频软开关和比例谐振并网控制的光伏并网微型逆变器。仿真及实验结果表明,所设计的微型逆变器解决了基于无组串电池板的中小功率分布式光伏发电高效并网利用问题,为光伏电池家电化和智能微网的实现奠定了基础。     

自换向辅助电路零电压转换PWM变流器(一)

介绍了一类新型的零电压转换(ZVT)的直-直PWM变流器,它使用了一个与辅助开关相连接的LC谐振电路,该电路被视为一个自换向辅助电路.它在较宽的负载范围为辅助开关实现零电流换向提供了一种简单可靠的方法,而不需任何电压源.此外,这种辅助电路与主电源变流器并联,保持了零电压转换特性.还分析了这种具有自换向辅助电路的零电压转换升压PWM方案,它的可行性与可靠性由实验数据证实,实验模型的额定功率为1kW,频率为100kHz.     

具有宽电压调节范围的谐振型变流器

针对传统的变流器中输出电压一般总是低于交流输入电压的状况，提出了一种新型串联谐振直流环节变流器。该变流器在取消直流大电感，并为开关器件提供零电流开关条件的同时，还可以实现变流器输出电压在交流输入电压以上或以下的较宽范围内任意调节，而不受输入电压大小的限制。介绍了电路的工作原理，给出了升压及降压时两组有代表性的试验波形。     

基于前端LCL谐振式推挽变换器

提出了一种前端LCL谐振式变换器,其前级为功率因数校正（PFC）,后级为采用数字控制的逆变器。设计并制作了一台AC220V输出的1kW试验样机,对实验样机测试的结果表明,前级升压电路实现了零电压开通（ZVS）,后级电路实现了闭环控制,整个系统动态与稳态性能均较好,理论分析正确。     

级联H桥多电平变流器调制策略及其实验验证

载波相移正弦脉宽调制技术(Carrier Phase Shifted Sinuous Pulse Width Modulation,CPS-SPWM)可以在较低的开关频率下有效地抑制和消除低次谐波,并具有相当大的传输带宽,是一种适于大功率电力电子装置的较佳的开关调制策略.级联型多电平变流器在各种多电平变流器中具有所需元器件最少、易实现直流侧均压、有利于模块化设计等优点.基于CPS-SPWM技术的级联型多电平变流器结合了二者的优势,在大功率电力电子装置中有良好的应用前景.通过具体实验,验证了级联H桥单相三电平、五电平、七电平、九电平变流器的CPS应用方法及其良好特性.     

双管正激变换器

从克服双管正激变换器的缺陷以及利用软开关提高电路的效率两个方面对双管正激变换器进行了总结,在提高电路效率方面提出了一种全新的软开关划分方法。     

混沌映射抑制Buck变换器电磁干扰的研究

为了提高Buck变换器的电磁兼容性．基于混沌现象的宽频谱特性提出了一种新的变换器控制策略。首先推导了能够产生可控幅度混沌序列的Logistic映射形式，然后以峰值电流型滞环Buck开关变换器为研究对象，对其在混沌随机与常规周期两种工作模式下的时域和频域特性进行了对比分析，得出了混沌随机模式可以改善开关变换器的电磁兼容性的结论，但电感电流纹波却相应增加．从而降低了变换器的效率。仿真结果验证了该理论分析。