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时间:2017-12-07
《一种高效软开关三电平逆变器研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第50卷第1O期电力电子技术Vo1.50,No.102016年10月PowerElectronicsOctober2016一种高效软开关三电平逆变器研究王付胜,田龙祥,徐佳益,张兴(合肥工业大学,电气与自动化工程学院,安徽合肥230009)摘要:研究了一种新型软开关三电平逆变器。首先介绍其工作原理,在此基础上针对现有文献关于缓冲电感、电容参数设计的不足,根据软开关逆变器换相总时间及绝缘栅双极型晶体管(IGBT)峰值电流两个约束条件.给出了参数的设计依据;针对该软开关逆变器在换相时出现的谐振现象。详细分析了不同状态下谐振等效回路,据此提出一种阻容并联的谐振抑制方法,
2、并给出了电阻、电容的选取原则。最后通过仿真及实验验证了参数选型的合理性及抑制方法的有效性。关键词:逆变器;软开关;参数选型;谐振中图分类号:TM4CM文献标识码:A文章编号:1000—100X(2016)10—0001—04StudyofaNovelHighEficiencySoftSwitchingThree·levelInverterWANGFu—sheng,TIANLong—xiang,XUJia—yi,ZHANGXing(HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,Ch/na)Abstract:Thispapermain
3、lypresentstheresearchofanovelsoftswitchingthree-levelinverter.Firsdy,theworkingprocessisintroduced,then,inviewoftheimperfectionofthebuferinductorandcapacitordesignintheexistingliterature,theelaboratedesignoftheparametersisgivenaccordingtothetotaltimeofthecommutationandtheinsulatedgate
4、bipo—lar(IGBT)peakcurrent.Tosolvetheresonancephenomenonofthesoftswitchinginverterinthecommutation,theres·onantequivalentcircuitsareanalyzed,andaresonantsuppressionmethodusingshuntresistanceandcapacitanceisproposed,andtheselectionprincipleofresistanceandcapacitanceisgiven.Therationalit
5、yoftheparameterselectionandthevalidityofthesuppressionmethodhavebeenverifiedbysimulationandexperimentalresults.Keywords:inverter;softswitching;parameterselection;resonanceFoundationProject:SupportedbyNationalHighTechnologyResearch&Development(863)Plan(No.JZ2015KJGY一0557);SpecialScient
6、ificResearchFundfortheDoctoralProgramofHigherEducation(No.20130111110026)1引言时产生,使逆变器工作在软开关模式下,大大减小开关损耗。且因其结构简单无需增加其他开关管相较于两电平逆变器.三电平逆变器具有电和控制,从而受到广泛关注。文献【4】主要分析软开流谐波小、开关应力和电压变化率低等优点,因此关逆变器的工作过程。并搭建三相软开关逆变器平被广泛应用于中压大功率领域[1_1。IGBT和快速恢台,但未给出参数选型原则;文献【5】在此基础上给复二极管是三电平逆变器中的主要元件[3]。实际出缓冲电感电
7、容参数选型依据,同时对软硬开关使用中,逆变器主要工作于硬开关模式下,在IGBT模式下的效率进行对比。但也有不足之处,首先其关断、导通期间会产生较大开关损耗,在高电压、对缓冲电感电容的选型不够完善,文献[5】主要根大电流及高开关频率下尤为明显,导致其应用受据谐振周期和谐振峰值电流来选择缓冲电感和电至0一定限常0。容值.但谐振周期仅为换相过程的一部分,不能反为进一步提高三电平逆变器效率,文献[4—5]映换相过程的总时间:另一方面该文中未给出将提出一种新型软开关三电平逆变器,它可以避免谐振峰值电流设置为1/3负载电流的合理依据。IGBT在开通和关断过程中高电压和大电流的
8、同同时也未
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