新型并联谐振直流环节零电压开关逆变器

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1、第49卷第4期电力电子技术Vo1．49．No．42015年4月PowerEleetroniesApril2015新型并联谐振直流环节零电压开关逆变器王强(辽宁石油化工大学，信息与控制工程学院，辽宁抚顺113001)摘要：此处提出了一种新型的谐振直流环节软开关逆变器。通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元，实现了逆变桥开关器件的脉宽调制(PWM)软开关动作，同时，辅助谐振单元的开关也为软开关操作，逆变器中的续流二极管和辅助谐振单元中的二极管的反向恢复损耗也减小了，而且开关器件承受的电压都没超过直流电源电压。该软开关逆变器控制简单且不依赖于负载条件

2、，过渡过程所需时间可自由选择。对逆变器工作原理进行了分析，制作了一个10kW的实验样机，实验结果验证了该软开关逆变器的有效性。关键词：逆变器：谐振直流环节；脉宽调制中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)04—0039—03NovelParallelResonantDCLinkZeroVoltageSwitchingInverterWANGQiang(LiaoningShihuaUnivers，Fushun113001，China)Abstract：AnovelresonantDClinksoR-switchingin

3、verterisproposed，andauxiliaryresonantunitisaddedtoDClinkofconventionalinvertertorealizepulsewidthmodulation(PWM)soft-switchingoperationofallswitchingdevicesininverter．Reverserecoverylossesofmaindiodesandauxiliarydiodesareminimized．Thevoltageacrossswitchingde-vicesisnohigherthanDC

4、-sourcevoltage．Inaddition，thecontrolissimpleandlessdependantonloadcondition，andthetimeoftransitionisfreelyselected．Theworkingprincipleoftheinverterisanalyzed．A10kWexperimentalproto-typeisbuihandtheexperimentalresultsareproposedtoconfirmvalidityofthepresentedsoft—switchinginverter

5、．Keywords：inverter；resonantdirectcurrentlink；pulsewidthmodulationFoundationProject：SupportedbyChinaPostdoctoralScienceFoundation(No．2013M531349)；JiangsuPlannedProje-ctsforPostdoctoralResearchFunds(No．1301105C)1引言为克服目前谐振直流环节软开关逆变器存在的一些缺点。提出了一种新型的谐振直流环节软传统的开关器件工作在硬开关状态。在提高开关逆变器，弥补了

6、上述提及的不足，且具有以下开关频率的同时．开关损耗和电磁干扰也随之增特点：①谐振电容未直接跨接在直流母线之间。而加。软开关技术是指通过辅助谐振电路使开关管是将两个谐振电容串联后，一端接在直流母线的开通前电压先降为零，关断前电流先降为零。实现正极。另一端接在用于形成直流电源中点的两个零电压开关(zvs)开通，零电流开关(zcs)关断；电解电容之间，当直流母线电压从零开始回升时．或通过辅助谐振电路降低开关管开通瞬间电流的谐振电容承受的最大电压不会超过直流电源电上升率和开关管关断瞬间电压的上升率。实现压；②拓扑结构中只有两个辅助开关器件。控制相ZCS开通和ZV

7、S关断。从而大大降低了开关功率对简单，辅助开关器件可以实现ZCS关断，消除损耗，减少了噪声污染和电磁干扰『1]。了拖尾电流造成的关断损耗，而且辅助开关器件近些年．研究人员提出了许多改进的谐振直承受的电压被限制在直流电源电压以下：③谐振流环节逆变器的拓扑结构。包括有源箝位谐振直网络无谐振阈值限制；④谐振过程所用的时间较流环节逆变器【-3]、并联谐振直流环节逆变器【，短，消耗功率较小；⑤逆变桥的续流二极管和谐振但这些谐振直流环节逆变器仍需进一步完善。电路中的辅助二极管实现了软性关断。克服了反向恢复问题。而且辅助二极管承受的电压不高于基金项目：中国博士后科学基

8、金(2013M531349)；江苏省直流电源电压；⑥可实现PWM控制且方法简单；