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《软开关pwm逆变器拓扑结构及效率分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第13卷第3期电机与控制学报Vol113No132009年5月ELECTRICMACHINESANDCONTROLMay2009软开关PWM逆变器拓扑结构及效率分析王强,张化光,褚恩辉,刘秀翀,侯利民(东北大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110004)摘要:针对硬开关逆变器开关损耗大的问题,提出了一种控制简单的软开关PWM逆变器的拓扑结构,其拓扑结构中没有辅助开关器件,每相设置有一组谐振电感,保证各相的谐振不会互相干扰。对拓扑结构及其效率进行了理论分析。仿真结果表明,与未改进的拓扑结构相比,开关器件开通时电
2、流没有突变,开关器件开通时的电流变化率和关断时的电压变化率被有效地降低,各相的工作过程相互独立。实验结果表明:与硬开关逆变器相比,输出线电压的畸变率降低了,效率得到了改善。该软开关逆变器能减小开关损耗,有效地提高效率和输出波形的质量。关键词:逆变器;软开关;零电压开关;死区时间中图分类号:TM464文献标识码:A文章编号:1007-449X(2009)03-0342-07Analysisontopologyandefficiencyofsoft-switchinginverterWANGQiang,ZHAN
3、GHua2guang,CHUEn2hui,LIUXiu2chong,HOULi2min(SchoolofInformationScience&Engineering,NortheasternUniversity,Shenyang110004,China)Abstract:Inviewoflargeswitchinglossinthehard2switchinginverter,asoft2switchinginverterwithsim2plecontrolwasproposed.Therewerenoau
4、xiliaryswitchingdevicesinthenewtopology.Inaddition,therewasagroupofresonantinductorsineveryphase,sotherewasnomutualinfluenceinresonantprocess.Thetopologyandefficiencyweretheoreticallyanalyzedindetail.Thesimulationresultsshowedcurrenthadnosuddenincreaseduri
5、ngturnontransient.Theproposedsoft2switchinginvertercouldeffec2tivelyreducedi/dtduringturnontransientanddu/dtduringturnofftransient.Theresonantprocessofeveryphasewasindependent.Theexperimentalresultsillustrateddistortionratiooflinevoltageandeffi2ciencywerei
6、mproved,comparedwithhard2switchinginverter.Theproposedsoft2switchinginvertercanreduceswitchingloss,enhanceefficiencyandqualityofoutputwaveforms.Keywords:inverters;softswitching;zero2voltageswitching;dead2timeterference,EMI)。软开关PWM变换技术正是解决1引言上述问题的有效方法。与硬开关逆
7、变器相反,软开传统硬开关逆变器电路中,功率器件开关瞬间关逆变器中的功率开关器件在零电压开关(zero将出现峰值电流(包括负载电流、二极管反向恢复voltageswitching,ZVS)或零电流开关(zerocurrent电流以及器件上寄生电容的放电电流)和极高的器switching,ZCS)条件下切换,理论上说开关损耗为件损耗峰值,还会产生电磁干扰(electromagneticin2零。从而消除硬开关条件下的开通损耗和开关噪收稿日期:2008-06-26基金项目:国家“八六三”高技术研究发展计划(200
8、6AA04Z183)作者简介:王强(1981-),男,博士研究生,研究方向为软开关逆变器电路拓扑及控制;张化光(1959-),男,长江学者特聘教授,博士生导师,研究方向为电力系统自动化、模糊系统理论;褚恩辉(1965-),男,副教授,硕士生导师,研究方向高频软开关半导体电力变换电源技术及控制;刘秀翀(1970-),男,博士研究生,讲师,研究方向为电力电子与电力传动;侯利民(1976-),男,博士研究生,讲师,研究