单级高频链DC/AC变换器的电压钳位与控制

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:greenplastic
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着电力电子技术的不断发展,研究具有高效、高功率密度的变换器成为了一种发展趋势。本文所研究的单级高频链DC/AC变换器,采用高频变压器传输能量,不仅可以解决传统工频变换器体积大,成本高的问题,同时可以实现能量的双向流动及主电路开关管的ZVS通断,提高系统的转换效率。论文主要工作包括以下几个方面:(1)介绍了高频链变换器的研究背景、意义及国内外现状,对高频链变换器的电路结构进行了分类总结,讨论了单级高频链DC/AC变换器现阶段面临的问题。(2)针对单级高频链DC/AC变换器的电路拓扑结构,进行了工作原理和离并网模式下的控制策略分析,基于同步调制策略设计了实现方案,并进行了仿真验证。(3)建立了变压器漏感和开关管寄生电容谐振的等效电路模型,详细分析了电路中的谐振机理及过压产生的原因;给出了无源吸收和有源钳位两种解决方法,详细分析了各自的工作原理,对无源吸收电路中的阻容参数进行了设计,对有源钳位开关管的控制方法展开了研究,并给出了钳位电容的参数选型方法。(4)对主电路的软开关特性与电压钳位电路之间的关系进行了分析总结,推导出不同条件下主电路软开关的实现条件。(5)搭建了一台150W的单级高频链DC/AC变换器实验样机,给出了变压器、电感及其主电路开关管的选取方法。采用了DSP+CPLD作为联合控制器,可以有效避免电路中开关管驱动信号因时序紊乱而带来的问题。最后,通过仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。
其他文献
我国南方因气候、环境和地质等因素影响,岩溶发育程度较高。近年来随着岩溶区经济技术的发展、城市化进程的加快、人类对环境的破坏等,导致岩溶塌陷灾害频繁发生。岩溶塌陷严重制约了岩溶区的经济建设、破坏了工程建筑、威胁人民的生命财产安全。因此急需一种手段能够对岩溶塌陷灾害进行有效预测。但由于岩溶塌陷在空间上具有隐蔽性、时间上突发性、形成机制的复杂性,常规监测手段效果一般。查阅覆盖型岩溶塌陷的相关资料,认识到
近几十年来,由于能源危机和环境污染等问题,作为清洁能源的风能开始得到广泛应用,电力系统中风能的渗透率逐渐提高。然而,受到气候和地理环境等因素的影响,风电出力具有间歇性和波动性等特点,影响电能质量。此外,风电的急剧变化增加了电力系统调度的难度,可能会导致严重的安全稳定性问题。储能具有快速响应、可靠性高、充放电灵活等优点,能够平滑风电场出力的波动,提升风电的可控性,有助于提升电力系统运行的稳定性与经济
铝合金作为一种轻质合金材料,由于其具有导热性能高、耐腐蚀性强、吸收冲击力强、比重低等优点,在汽车轻量化的发展中,已成为了替代传统钢铁的首选材料。然而铝合金由于强度、硬度与耐磨性仍与钢铁有一定的差距,对于一些需要在高强度、高耐磨环境下服役的汽车零部件,目前依然只能采用钢铁作为其主要材料。所以研究开发一种Al/Fe双金属材料,将钢铁与铝合金的优异性能结合起来,在保证材料安全性能的同时,有效提升汽车零部
随着科学技术的不断进步,轻质化、柔性化的智能结构在不同领域得到广泛应用,由于柔性化结构自身阻尼低、刚度小,当受到外界扰动时极易产生低频振动且振动衰减缓慢,对航空航天等高精度运行场景产生不利影响。振动会引起结构疲劳损伤,缩短使用寿命,如何解决柔性结构的振动问题引起了广大学者的高度重视。主动控制对柔性结构的低频振动有较好的控制效果,对于变化的外界扰动具有很好的灵活性和适应性,但是影响振动主动控制效果的
近年来,随着电力电子技术的快速发展,三电平变流器在电能变换中有着广泛的应用。本文针对中点钳位型三电平变流器,分析了多种调制策略,旨在研究中点电压平衡、开关损耗和共模电压等方面的问题,实现多目标混合调制。首先,本文介绍了三电平变流器的发展历程及应用,以及典型的电路拓扑和调制策略,引出了三电平变流器需解决的问题。针对本文研究的中点钳位型三电平变流器,从主电路拓扑、运行原理和数学模型三个方面具体分析了其
随着能源短缺和环境污染的问题日益严重,各国开始积极探索清洁高效的可再生能源,风力发电成为解决以上问题的有效方法之一。目前风电渗透率的不断提高,经济落后、交通不便地区用电需求的逐年增长,都使得风力发电系统在微网下得到了越来越多的应用。但随之而来电力电子装置本身低惯量低阻尼的特性给电力系统安全稳定运行带来的威胁,以及风机组网运行时功率分配的问题都亟待解决。本文采用虚拟同步发电机控制策略以提供系统惯量支
我国陆上风电场大量分布于自然环境条件复杂的山区,运行经验表明,山区风电场集电线路雷击跳闸已成为造成山区风电场电量损失的首要因素,威胁电网安全运行稳定性。准确掌握复杂地形因素影响下集电线路雷击风险水平可为集电线路雷电防护改造提供技术支撑,因此亟需开展山区风电场集电线路雷击风险精细化评估及防护技术研究。本文建立了考虑三维地形因素影响的山区风电场集电线路绕击跳闸计算模型,开展了逐杆逐塔的精细化雷击风险评
现代城市轨道交通的飞速发展迫切需要高性能铜基受电弓滑板材料。受电弓滑板位于列车顶端或底部,与导线直接接触,是车载电力系统从牵引供电系统获取动力的重要元件,列车运行中不断受到来自接触导线的冲击,这对受电弓滑板材料性能要求极为严格。传统粉末冶金法制备的铜基受电弓滑板材料由于存在诸多问题使其应用受限,经压制后坯料仍会残留不少孔隙,烧结中坯体不可避免出现体积膨胀,严重降低材料服役性能。为制备粉末热锻全致密
沥青混合料被广泛用于城市道路和高速公路的建设,在车辆和环境的共同影响下,沥青路面会产生各种病害,影响了行车速度的同时也产生了安全隐患。当车辆在经过路口处和弯道处时,由于速度的改变,会对沥青路面产生剪应力,当其超过了沥青路面的剪切强度时,会产生永久变形。沥青-集料界面处相对薄弱,由于集料的形状不规则和性能的差异,界面的局部区域易出现应力集中,所以一般内部损伤和裂纹萌生于界面处。本文首先制作出试验所需
多电飞机驱动系统采用电力系统部分取代原有的液压、气压和机械系统,与传统飞机驱动系统相比,多电飞机减少了对碳氢燃料的依赖性,降低了碳排放量。多电飞机的驱动系统是由不同类型的作动器组合成的非相似余度作动系统,系统复杂度和元器件数目增加,故障发生的概率也会随着提高。因此,从提高系统的可靠性和安全性方面来说,对多电飞机非相似余度作动系统进行故障诊断和预测具有重要的研究意义。本文针对多电飞机非相似余度作动系