500va航空静止变流器的研制

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1、500VA航空静止变流器的研制注释表一、缩略词及其名称略写英文全称中文名称UPSUninterruptedPowerSupply不间断供电系统ASIAeronauticalStaticInverter航空静止变流器DBIDual-buckInverter双降压式逆变器DC/DCDirectCurrent/DirectCurrent直直变换DC/ACDirectCurrent/AlternatingCurrent直交变换AC/ACAlternatingCurrent/AlternatingCurrent交交变换BuckBuck降压式金属氧化物半导体场效MOS

2、FETMetallicOxideSemiconductorFieldEffecttransistor应晶体管SPWMSinePulseWidthModulation正弦脉宽调制PWMPulseWidthModulation脉宽调制EMIElectroMagneticInterferenc电磁干扰SRCSeriesResonantConverter串联谐振变换器PRCParallelResonantConverter并联谐振变换器THDTotalHarmicDistortion总谐波失真度SPRCSeries-ParallelResonantConverte

3、r串并联谐振变换器二、基本符号及其意义基本符号意义基本符号意义Φ磁通B磁感应强度Ts开关周期fs开关频率fr串联谐振频率fm串并联谐振频率Ro输出电阻Ro_ac交流等效负载Q品质因数Lm激磁电感Lr谐振电感n变压器匝比Zin输入阻抗Zn归一化输入阻抗VIII南京航空航天大学硕士学位论文x归一化频率h滞环宽度Cr谐振电容Gdc直流增益三、下标符号及其意义max：最大值min：最小值rms：有效值IX承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成

4、果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文第一章绪论1.1航空静止变流器的发展现状DC/AC逆变器是将直流电能转换成交流电能的变流装置，供交流负载用电或与交流电网并网。如果是通过直流电动机和交流发电机组来实现电能的逆变，则称为旋转变流机；如果是通过功率半导体器件来实现这种电能的逆变，则称为静止变流器。由于静止变流

5、器在体积、重量、变换效率、可靠性、电性能等方面均优于旋转变流机，因此，静止变流器必将也正在逐步取代[1]旋转变流机。传统的DC/AC逆变器采用低频环节逆变技术，主要有方波逆变器、阶梯波合成逆变器、正弦脉宽调制SPWM逆变器。在低频环节DC/AC逆变技术中，存在许多不足之处：工频变压器和输出滤波电感十分笨重以及音频噪声问题，同时对于输入电压及负载的波动，系统动态性能较差。为了克服低频环节逆变技术的缺点，Mr．Espelage于1977年提出了高频环节逆变技术的新[2]概念。高频链逆变技术与传统逆变技术最大的不同在于前者利用高频变压器取代后者笨重的工频变压器，

6、克服了低频环节逆变技术的缺点，显著提高了逆变器性能。[3]目前高频链逆变器从结构上主要分为两类：单级式结构和两级式结构。1.1.1单级式高频链逆变器单级式高频逆变器按照功率变换器的类型，可分为电压源型（VoltageMode或BuckMode）[4]和电流源型（CurrentMode或Buck-BoostMode）两类。[5,6]基于Forward变换器的双向电压源高频环节逆变器，其电路结构如图1.1所示。它具有双向功率流、变换效率和可靠性高等优点。但这类逆变器存在一个固有的缺点，即控制输出电压的周波变换器采用传统的PWM技术而造成不可避免的电压过冲，所以

7、往往需要外加一些缓冲电[7]路或有源电压箝位电路来吸收漏感能量，而这些电路都是以增加功率器件数和控制电路的复杂性为代价的。因此，在不增加电路拓扑复杂程度的前提下，如何解决高频脉冲交流环节逆变器固有的电压过冲问题和实现周波变换器的软换流技术，是高频环节逆变技术的一个研究重点。1500VA航空静止变流器的研制DCHFACLFAC直流高频高频周波输出交流电源逆变器变压器变换器滤波器负载图1.1单级式电压源高频交流环节逆变器[8]图1.2所示为基于Flyback变换器的电流源高频环节逆变器电路结构。该逆变器由高频逆变器、储能式变压器和周波变换器三部分组成。高频逆变

8、器将直流电压能量变换成脉动的电流能量储存在储能式变压器中，周波变换