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正激式交—交型三电平AC/AC变换器的研究

2020-12-01阅读(514)

正激式交—交型三电平AC/AC变换器的研究

论文摘要

本文提出并深入研究了以正激Forward变换器为基础的正激式交-交型三电平AC/AC变换器。已申请中国发明专利（专利申请号:200710020946.4）。该类变换器电路结构由依次连接的输入高压交流电源、输入滤波器、三电平变换器、高频变压器、输出周波变换器、输出滤波器以及输出交流负载构成,具有高频电气隔离、电路拓扑简洁、两级功率变换（LFAC/HFAC/LFAC）、双向功率流、输出滤波器前端获得三电平低频电压波、负载适应能力强、适用于大功率变换场合等特点,能够将一种不稳定畸变的高压交流电变换成同频率稳定的正弦交流电压。该文研究了这类变换器的电压瞬时值反馈控制策略、工作模式与稳态原理,给出了变换器外特性公式、正常工作时所需满足的条件,分析了变换器输出电压谐波特性和功率管漏源极电压应力,然后和传统的正激式交-交型两电平AC/AC变换器进行比较得出了可以减小输出滤波电感并能降低变换器主功率开关管电压应力等结论。1000VA 220V±1 0%50 HzAC/110V50HzAC正激式交-交型三电平AC/AC变换器的仿真和原理试验充分证实了这类变换器的正确性和先进性。为实现新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器提供了技术基础。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 1 绪论
  • 1.1 AC/AC变换器的应用前景
  • 1.2 传统的AC/AC变换技术
  • 1.2.1 工频变压器
  • 1.2.2 可控硅相控变频器
  • 1.2.3 矩阵变换器
  • 1.3 交-直-交型高频环节AC/DC/AC变换器
  • 1.4 交-交型两电平高频环节AC/AC变换器
  • 1.5 多电平AC/AC变换器
  • 1.6 本文的主要研究意义和研究内容
  • 1.6.1 本文的主要研究意义
  • 1.6.2 本文主要研究内容
  • 2 正激式交-交型三电平AC/AC变换器技术基础
  • 2.1 正激式三电平DC/DC变换器的拓扑结构
  • 2.2 工作稳态分析
  • 2.3 正激式三电平DC/DC变换器正常工作时所需满足的条件
  • 2.4 变换器稳态原理分析
  • 0的推导'>2.4.1 输出电压U0的推导
  • f中电流脉动值的分析'>2.4.2 滤波电感Lf中电流脉动值的分析
  • 2.5 正激式三电平DC/DC变换器的仿真分析
  • 2.6 小结
  • 3 正激式交-交型三电平AC/AC变换器的电路拓扑与原理特性
  • 3.1 基于Forward变换器的高频隔离式交-交型三电平AC/AC变换器的电路结构及其拓扑族
  • 3.1.1 电路结构
  • 3.1.2 电路拓扑族
  • 3.2 正激式交-交型三电平AC/AC变换器的控制原理
  • 3.3 正激式交-交型三电平AC/AC变换器稳态分析
  • 3.3.1 变换器的四种工作模式
  • 3.3.2 稳态原理
  • 3.3.3 稳态时变换器外特性
  • 3.4 变换器正常工作时所需满足的条件
  • 3.5 输出滤波器前端电压谐波分析
  • 3.6 变换器各功率开关漏源极电压分析
  • 3.7 正激式交-交型三电平AC/AC变换器与两电平AC/AC变换器的比较
  • 3.7.1 输出滤波电感的比较
  • 3.7.2 主开关管电压应力的比较
  • 3.8 小结
  • 4 正激式交-交型三电平AC/AC变换器的仿真分析
  • 4.1 引言
  • 4.2 正激式交-交型三电平AC/AC变换器的电路仿真分析
  • 4.2.1 稳态仿真分析和讨论
  • 4.2.2 动态仿真分析和讨论
  • 4.3 小结
  • 5 正激式交-交型三电平AC/AC变换器设计与原理试验
  • 5.1 系统组成与功率电路
  • 5.2 控制电路
  • 5.2.1 与电网电压同步的正弦基准电路
  • 5.2.2 三角波发生电路
  • 5.2.3 误差放大电路
  • 5.2.4 SPWM比较器
  • 5.2.5 逻辑控制电路
  • 5.2.6 选通信号产生电路
  • 5.2.7 驱动信号产生电路
  • 5.2.8 驱动电路
  • 5.3 功率电路设计与参数选择
  • 5.3.1 开关频率选择
  • 5.3.2 高频变压器设计
  • 5.3.3 功率器件的选择
  • 5.3.4 LC输出滤波器设计
  • 5.4 试验结果与结论
  • 6 结束语
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录

    • 相关论文文献

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