48V3kVA正激直流环节软开关静止变流器的分析与实现

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1、48V/3KVA正激直流环节软开关静止变流器的分析与实现肖城蕊.燕.志.产仰光(南京旅空旅天大.自位系210016)翻畏:交拱.拓妞软开关工作可减小交压吕和健故元件的尺寸和!!.改特电气性能，提离脸率和可.性.本文姗出了正"l沈环节软开关理交.拓扑，对交又井映正.，流交挽.、离胜胜冲控创逆交.和.收电路的工作耳扭和工作特性进行了禅细分析，井采用幻.了侧作了一台逆交.禅机.实.苗果证明该.止交流.有离的技术性位翔标.关.润:正二并筑.止宜妞.目..幼旧臼1引，通讯逆交电钾用于将48V低压!流电交换为220V/SOHz交流电.它典求可

2、命性高、成本低、.护方便、体积小、皿t轻、电气性能好.随粉用电设备的不断增加，对静止文流器更是共求具有高效、高可靠性和高功率密度.实现这些目标的关健是采用高翔软开关技术。软开关逆变器可分为谐振极逆变器和谬报直流环节逆交二大部分软开关逆文.为实现电铆和负旅之间的电气肠离，必须在抽出端it加一低翔AE离变压.，势die加交流粉的体积和皿娜1-s)。而具有高组变压吞陌离的软开关逆变器电路拓扑较少，已有的电路il杂，电气性能差41.因此，必须寻求带高绷变压甚隔离、高性能、电路简单的软开关逆变.拓扑。其有爪离功能的电压钾型!流交换公有推挽、

3、半桥、桥式和单端正橄交换.等旧，抽出端为泊波电路，论波电路的.入电压为宜流徽冲方波.考虑将电压铆型!流交换.的涟波电路移至逆交侣的抽出端，无抽出泣波电路的宜流变换器作为逆交.的直流环节，由此构成新一族软开关逆变舒拓扑，脉冲方波为逆变各功率管提供零电压开关条件。因为通讯逆变电翻抽入电压低，抽入电压变化范困较大，所以采用正傲直流环节软开关静止变流份拓扑作为主电路结构，电路圈见圈1所示。本文对正徽直流交换易、离散脉冲控制逆变.和吸收电路的工作原理和电路特性进行了详细分析，讨论了交叉并联正橄直流变换铸的工作原理，给出了静止交流月的实脸结果

4、。2工作..正徽!流环节软开关.止交流.由改进的单端正橄!流交换月、吸收电路和逆交.三个部分构志三个娜分的控侧关系可由田2说明·其中，UP(m，一直流功率管VT1的扭动信号;up(m)一吸收功率管VTe的粗动信号;u:一正徽交换翻和逆变吕的文联伯号:u。一逆交.功率管的过零采样信号·正徽变换县的文压器副边经整流二极管物出，随粉VTl的开通和关断，将钧入直流电压U,变换成周期性回零的高频直流脉冲电压“，阅，为后接逆交器功率甘提供零电压开关条件.“:波形与“a(rq同步·一92一正橄变换餐吸收电路逆变县圈1正橄直流环节软开关静止变流汤

5、电路圈圈2.止交流粉的控侧逻扭关系逆变器采用桥式电路，用于将u。变换成正弦电压u,抽出.逆变县功率甘V73^-VT6必须控制在呜的零电平转换开关状态才能实现零电压开关，因此逆变器无法采用PWM控侧，而只能采用离散脉冲控制(DPM-DiscretePulseModulation).“。的上升沿对应逆交县功率管转换开关状态.控侧“。的上升沿在“，的过零处即可实现逆变器功率份零电压开关·当物出电压气和涟波电感电流is不同方向时，逆变县存在无功能f回谈状态，而正橄交换器通过二极甘抽出，能f不可能返回电派侧。为此，必须is加由We,VDe和

6、cc构成的吸收电路.回饭电流通过VDe给。充电:当要求提供能f给负峨，且We导通时，Cc放电。里.1正爪交幼月直滚交换器的高翔变压器实现电气肠离，可降低.止交流县的体积、12和成本。由于交压尝副边可以设t多个绕组，每个斑组均可接单相桥式逆交.，因而.于实现立流电压至单相、两相和多相交流电压的确离变换，而所有变换器的主功率，均软开关.正滋交换县可采用有翻箱位电路吸收变压器月感引起的功率.电压尖峰，实现功率，软开关.2.2龙史.逆变器采用沛环控制DPM策略1;设‘为给定电流it和油波电感电派IL的位值·以is为圈示方向为例，开关规律如

7、下:①当‘站时，VT3和VT6被施加开通信号，VT4和VT5关断·气为低电平时，几分别经VDS.VT3和VD4.VT6两条支路续沈(圈3(a));u,为高电平时，is经VT3.与、Cr和VT6it长(图3(b))._u.=u,(1))-S

8、电压组合成低频脉冲电压“劝(如图4所示)，经滩波电路涟波成正弦波物出。滞环控制得到的开关转换信号必须经u。触发后，逆变器功率管才弃正改变开关状态，因此控制误差为一个采样周期。必须要求直流环节开关频率远大于.出撅率来减小该误差。当逆变器处于续流和能盈