隔离式SEPIC三电平AC-AC变换器的研究.pdf

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1、电气传动2011年第41卷第12期ELECTRICDRIVE2011Vo1．41No．12隔离式SEPIC三电平AC～AC变换器的研究周振军，李磊(南京理工大学自动化学院，江苏南京210094)摘要：电力电子装置已在电力系统中得到了越来越广泛的应用，代表之一就是交流调压稳压装置。但是目前的交流调压稳压器多数采用AC—DC—AC的变换方式，这种调压稳压器不仅体积大、噪音大，而且开关管的电压应力大、输出电压波形质量低。提出了一种新型的隔离式交一交变换器，它是在Sepic变换器(单端初级电感转换器)的基础上引入了

2、推挽式变压器实现电气隔离。分析了工作原理，给出了控制策略，并通过仿真论证了变换器开关管电压应力小、输出电压波形质量高等特点。关键词：交流调压稳压器；电气隔离；三电平；单端初级电感转换器中圈分类号：TM46文献标识码：AResearchofIsolatedSEPICThree—levelAC—ACConverterZHOUZhen-jun，LILei(DepartmentofAutomation，NaingUniversityofScienceandTechnology，Naing210094，Jiangsu

3、，China)Abstract：Powerelectronicshavebeenmorewidelyusedinpowersystems．OnerepresentativeofpowerelectronicsisACvoltageregulator．ButtheAC—IX：一ACconversiontypeiswidelyusedforvoltageregulatornow．TheseACvoltageregulatornotonlyhavebigbulkandhighnoise，butalsowithhi

4、ghpowerswitchvolt—agestressandlowqualityofoutputwaveform．Tosolvetheseproblems，anisolatedthree—levelAC—ACdirectconverterwasproposed．Itjoinedthepush—pulltransformertOachieveelectricalisolationbasedonsepicAC—ACconverter．Itsoperationprincipleandcontrolstrategi

5、esoftheconverterwereinvestigated．Bymodelingandsimulation，theperformancesoftheAC—ACconverterwereverified，suchaslowswitchvoltagestress，highqualityofoutputwaveformandSOon．Keywords：ACvoltageregulator；electricalisolation；three—level；Singleendedprimaryinductorco

6、nverter原理，推导了输入输出关系，并提出了相应的控制1引言策略，建立了控制模型，通过仿真验证了拓扑的正确性和可行性。目前国内使用的交流调压稳压装置普遍采用AC—DC—AC的变换方式[1-23，这种变换方式的2变换器的工作原理电路结构复杂、体积大、成本高，开关管电压应力电路拓扑如图1所示。它在基本的Sepic变大，有些还没有电气隔离。因此，体积小、成本低、换器的基础上将储能电容C拆分为C和C输功率密度高、高频电气隔离的交流调压稳压器具出滤波电容拆分为C和C，在储能电容和二极有非常好的应用前景。管中间加入

7、了推挽式变压器，这样就得到了隔离文献[3]首次将多电平技术[4]运用到了式三电平交一交变换器。这种变换器拓扑较简单，Sepic直流变换器中，得到了一种三电平的Sepic实现了高频电气隔离。直流变换器，使开关管的电压应力比两电平时减在分析之前，先做如下假设：1)开关管、二极小了一半。本文基于Sepic变换器的原理，提出管、电感、电容都是理想器件；2)C一C。，且足够了一种新型隔离式Sepic三电平交交变换器，同大，可看成2个电压相等的电压源；3)Cr一C，且时电压应力降低了一半。本文详细阐述了其工作足够大，可

8、看成均分输出电压的电压源。基金项目：国家自然科~(51177073)，江苏省自然科学基金(BK2O09389)；南京理工大学自主科研专项计~](2010ZYTS043)作者简介：周振军(1986一)，男，硕士研究生，Email．z~jniust2010@163．tom26周振军，等：隔离式SEPIC三电平AC—AC变换器的研究电气传动2O11年第41卷第12期^研I”LTIlr“_mS1．SI．卜=sI1上]_卜