基于软开关技术低能耗变频器的研究

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1、摘要软开关技术由于它具有的优越性能，是目前电力电子技术领域中的研究方向之一。软开关技术可以减小甚至完全消除变换器中开关元件在开关过程中的损耗，使缓冲吸收电路成为多余，采用软开关后，由于开关频率不受开关损耗的限制，提高了开关器件的工作频率，减小了开关器件的散热体积，提高了变频器工作的效率和可靠性。随着能源结构的调整，政府对新能源建设越来越重视。新能源建设和节能减排成为近期政府能源工作的重心。高性能、高效率、小型化和轻量化越来越成为各类变频器追求的目标。软开关技术是电力电子装置，特别是直流变换装置向高频化、高功率密度化发展的关键技术。论文主要研究工作是基于软开关技术的低能耗变频

2、器电路的设计和仿真。首先，介绍了软开关技术的由来和发展；其次分析比较了三种基本的软开关电路拓扑和工作原理，对每种软开关电路在一个完整的开关周期内的各个模态分别进行了分析、数学建模和软件仿真实现，选择了谐振极软开关逆变电路作为本课题的实验电路；最后介绍了变频器控制电路、驱动电路和保护电路。采用MATLAB／SI椰LINl(仿真软件软件对电路进行了仿真，验证了理论的正确性和参数的合理性，有效解决了高频时开关损耗大、低效率、谐波污染的问题。关键词：软开关变频器，谐振直流环节逆变电路，辅助谐振逆变电路，谐振极逆变电路AbstractAssuperiorperformance，Sof

3、t-switchingtechnologyiscurrentlyoneoftheresearchdirectionsinfieldofpowerelectronics．Soft-switchingtechnologycanreduceorevencompletelyeliminatetheconsumptionofswitchingelementsinswitchingconverterintheprocessofopeningandclosing,evenmake$thesnubbercircuitsredundant．Basedonsoft-switchingtechn

4、ology,switchingfrequencyisnotrestrictedinswitchinglossesandoperatingfrequencyoftheswitchingpromotesefficiency,theswitchingdevice’Ssizeofheatingisreducedandinverterefficiencyandreliabilityarcincreased．WithadjustmentofEnergy,ourgovernmentattachesgreatimportancetothebuildingofnewenergysources

5、system．RecentlyconstructionofnewenergyandenergysavingbecA3methefocusofgovernment’Senergytask．Highproperty,Highefficient,MiniaturizationandLightweightbecomethegoalpursuedbyvarioustypesofconverters．Soft-switchingtechnologyisthepowerdectronicdevicesandespeciallythekeytechnologiesofDCconversio

6、ndevicetohigh·frequency,highpowerdensity．Thecentralcontentofthisthesisisthedesignandsimulationoflow-energyconsumptionconvgTterbasedonmR-switchingtechnologybasedOilsoft-switchingtechnology．Firstlytheoriginalanddevelopmentofsoft-swltchingtechnologyareintroduced．Secondlythreebasicsoft-switchi

7、ngcircuittopologiesandoperatingprinciplesareanalyzedandcompared,variousmodesinacompleteswitchingcycleofeachsoft-switchingcircuitareanalyzed．Mathematicalmodelsandachievementsofsoftwaresimulationa∞made．neresonantpolesoft-switchinginvertercircuitischosenasthetopi