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无源无损软开关双降压式全桥逆变器 被引量：20
1
作者 尹培培 洪峰 +1 位作者 王成华 曹沐昀 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期40-48,共9页
针对目前多数软开关逆变器拓扑结构都需要附加辅助开关器件来实现软开关技术,导致检测控制复杂这一问题,提出了一种新颖的无源无损软开关双降压式全桥逆变器。该电路在双降压全桥逆变器的基础上加入无源无损吸收电路,既保留了双降压全... 针对目前多数软开关逆变器拓扑结构都需要附加辅助开关器件来实现软开关技术,导致检测控制复杂这一问题,提出了一种新颖的无源无损软开关双降压式全桥逆变器。该电路在双降压全桥逆变器的基础上加入无源无损吸收电路,既保留了双降压全桥逆变器高效可靠的优点,同时利用双降压式全桥逆变器单向DC-DC的结构特点,通过增加无源无损吸收电路来实现软开关技术,利用无源器件自身的谐振过程改善功率器件的开关状况,减小开关管的关断损耗,同时使开关管导通期间无源无损吸收电路存储的能量得到有效转移。分析对比了七种拓扑结构的可靠度,表明无源无损软开关双降压式全桥逆变器具有较高的可靠性。实验表明了所提出的无源无损吸收电路有效地减小了开关损耗,提高了系统效率。 展开更多
关键词 无源无损 双降压式 软开关 开关损耗 可靠性 效率
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一种交错并联双Buck全桥型双向并网逆变器 被引量：11
2
作者 王议锋 崔玉璐 +2 位作者 马小勇 孟准 冀睿琳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第21期4529-4539,共11页
基于双Buck全桥变换器拓扑,提出一种交错并联型双向并网逆变器。该逆变器克服了传统H桥逆变器存在死区时间,且开关频率无法大幅度提升且桥臂存在直通危险的问题;为了在提高频率和功率密度的同时保证变换器效率,采用二通道交错并联结构,... 基于双Buck全桥变换器拓扑,提出一种交错并联型双向并网逆变器。该逆变器克服了传统H桥逆变器存在死区时间,且开关频率无法大幅度提升且桥臂存在直通危险的问题;为了在提高频率和功率密度的同时保证变换器效率,采用二通道交错并联结构,相同的输出电感电流纹波下,仅需要较小的电感量,同时还可以减小高频开关管的电流应力和损耗。该文对变换器的逆变和整流两种工作模式的工作原理与特性进行了分析;同时,以电感量最小为目标,综合考虑不同模式下滤波器设计要求,利用图解法对Buck电感和滤波器参数进行优化设计。在此基础上,构建损耗分析模型,计算并分析逆变和整流模式下的损耗分布。最后,搭建一台5kW的实验样机,对上述理论分析和计算进行验证,实验结果表明20%至满载范围内逆变器效率均高于98%。 展开更多
关键词 双buck 交错并联 逆变 整流 滤波电感
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飞跨电容型双降压五电平逆变器 被引量：10
3
作者 刘苗 洪峰 王成华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期14-21,共8页
为综合利用飞跨电容逆变器和双Buck电路的优点,以双Buck电路为基本单元构建多电平逆变器,提出一种新颖的五电平双降压式飞跨电容逆变器。该拓扑结构不同于传统的飞跨电容型、二级管钳位型或级联型多电平逆变器,它保留了双Buck逆变器无... 为综合利用飞跨电容逆变器和双Buck电路的优点,以双Buck电路为基本单元构建多电平逆变器,提出一种新颖的五电平双降压式飞跨电容逆变器。该拓扑结构不同于传统的飞跨电容型、二级管钳位型或级联型多电平逆变器,它保留了双Buck逆变器无桥臂直通、无体二极管反向恢复问题的优点和电流半周期工作模式。飞跨电容通过逻辑电路对冗余模态进行选择,实现充放电的均衡。与传统的桥式多电平逆变器相比,钳位电路得到简化,电路复杂度降低,无桥臂直通隐患,系统稳定性提高。理论分析、仿真和实验结果均表明了该逆变器性能的优越性。 展开更多
关键词 飞跨电容 均压 双降压 五电平 逆变器
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五电平飞跨电容型双降压逆变器 被引量：7
4
作者 刘苗 洪峰 王成华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期83-87,94,共6页
提出了一种新颖的五电平飞跨电容型双降压逆变器,即在双Buck电路为主电路的基础上构建的飞跨电容钳位型的多电平逆变器。该拓扑保留了双Buck逆变器无桥臂直通、无体二极管反向恢复问题的优点,消除了桥臂直通的隐患和体二极管反向恢复问... 提出了一种新颖的五电平飞跨电容型双降压逆变器,即在双Buck电路为主电路的基础上构建的飞跨电容钳位型的多电平逆变器。该拓扑保留了双Buck逆变器无桥臂直通、无体二极管反向恢复问题的优点,消除了桥臂直通的隐患和体二极管反向恢复问题。该拓扑结构具备了飞跨电容钳位开关组合方式灵活的优点,其通过逻辑电路对开关模态组合进行调节,解决了飞跨电容的均压问题。在此基础上,对该拓扑进行了saber仿真,并进行了实际试验,得到了仿真及实验波形,验证了分析的正确性和可行性。 展开更多
关键词 飞跨电容 逆变器 双降压 五电平逆变器
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高效率五电平双降压式全桥并网逆变器 被引量：6
5
作者 张犁 孙农 邢岩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期28-34,共7页
为提高并网逆变器的变换效率,提出一种新颖的五电平双降压式全桥并网逆变器,它由三电平双降压式全桥拓扑、输入分压电容和钳位支路组合得到。其滤波电感和开关器件的电压阶梯仅为输入电压的一半,故磁性元件体积小、质量轻,且每个开关周... 为提高并网逆变器的变换效率,提出一种新颖的五电平双降压式全桥并网逆变器,它由三电平双降压式全桥拓扑、输入分压电容和钳位支路组合得到。其滤波电感和开关器件的电压阶梯仅为输入电压的一半,故磁性元件体积小、质量轻,且每个开关周期仅有一个开关管高频动作,降低了开关损耗。分析了该拓扑的工作原理和调制策略,并分别搭建五电平和三电平双降压式全桥并网逆变器实验样机进行效率比较。实验结果表明,所提五电平拓扑的欧洲效率较三电平拓扑高出0.5%。由三电平双降压式半桥拓扑与两电平桥臂组合,提出另外2种五电平双降压式全桥并网逆变器拓扑。最后对提出的3种拓扑的损耗和成本进行了详细的分析和对比。 展开更多
关键词 并网逆变器 多电平 双降压式 效率 光伏
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双降压式模块化多电平直流变压器子模块电感不对称分析
6
作者 吕丹 《电气应用》 2024年第4期100-106,共7页
为了探究双降压式模块化多电平直流变压器(Dual Buck Modular Multilevel DC Transformer,DBMMDCT)子模块电感参数不对称对子桥臂间功率差的影响,通过构建其共模和差模等效电路,将桥臂传输功率分解为共模和差模部分,得出桥臂功率差与子... 为了探究双降压式模块化多电平直流变压器(Dual Buck Modular Multilevel DC Transformer,DBMMDCT)子模块电感参数不对称对子桥臂间功率差的影响,通过构建其共模和差模等效电路,将桥臂传输功率分解为共模和差模部分,得出桥臂功率差与子模块电感差的定量关系,并通过仿真进行验证。结果证明子模块电感参数不对称会引起桥臂电感电压偏置,增加环流纹波,降低运行稳定性。 展开更多
关键词 双降压 直流变压器 耦合电感 桥臂功率差
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五电平双降压式半桥逆变器 被引量：4
7
作者 杨伟 洪峰 王成华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第24期19-25,共7页
以双Buck电路为基本单元构建多电平逆变器,提出新颖的五电平双降压式半桥逆变器。该拓扑结构不同于传统飞跨电容型、二极管箝位型或级联型多电平逆变器,它保留了双Buck逆变器无桥臂直通、无体二极管反向恢复问题的优点和电流半周期工作... 以双Buck电路为基本单元构建多电平逆变器,提出新颖的五电平双降压式半桥逆变器。该拓扑结构不同于传统飞跨电容型、二极管箝位型或级联型多电平逆变器,它保留了双Buck逆变器无桥臂直通、无体二极管反向恢复问题的优点和电流半周期工作模式。与传统桥式多电平逆变器相比,钳位电路得到简化,电路复杂度降低,无桥臂直通隐患,系统稳定性提高。理论分析、仿真和实验结果均表明该逆变器性能优异,同时实现了高效率和小的滤波器体积重量。 展开更多
关键词 逆变器 拓扑结构 双降压 五电平 半桥
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复合型级联多电平双buck式逆变器 被引量：3
8
作者 嵇保健 洪峰 张广明 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1798-1804,共7页
采用不同级联单元构建的复合型结构成为级联多电平逆变器电路重要的研究与发展方向。为此,提出了一种新颖的复合型级联多电平双buck逆变器结构。该逆变器引入双buck电路作为基本组成单元,由双buck电路和桥式电路级联构成,发挥各自优点;... 采用不同级联单元构建的复合型结构成为级联多电平逆变器电路重要的研究与发展方向。为此,提出了一种新颖的复合型级联多电平双buck逆变器结构。该逆变器引入双buck电路作为基本组成单元,由双buck电路和桥式电路级联构成,发挥各自优点;并采用开环工频控制和滞环电流脉宽调制(PWM)控制相结合的控制方案。其中,双buck电路采用PWM控制,完成输出波形闭环控制,充分利用双buck电路无桥臂直通、无开关器件体二极管反向恢复、适宜高频化的特点;而桥式电路单元开关管在整个工频周期仅开关一次,输出阶梯合成波(三电平时为方波),提供输出电压主体,可采用低频高耐压开关器件。该逆变器的电路结构与控制方案均较为简单;保持了多电平变换器输出谐波含量小的优点,有利于减小输出滤波器的大小体积;并具有高可靠性与变换效率。以三电平情形为例进行了实验,验证了以上分析的正确性。 展开更多
关键词 逆变器 全桥 双buck 多电平 级联控制 脉宽调制(PWM)控制
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新型双降压式模块化多电平直流变压器 被引量：3
9
作者 吕丹 孙毅超 +1 位作者 郭勐葳 王琦 《电力工程技术》 2020年第5期169-177,共9页
直流变压器对直流配电网的稳定运行有着至关重要的作用。针对半桥和全桥型模块化多电平直流变压器(MMPCT)存在的直通和死区问题,提出一种新型双降压式模块化多电平直流变压器(DB-MMDCT),并分析其拓扑结构和工作原理。基于类方波调制方法... 直流变压器对直流配电网的稳定运行有着至关重要的作用。针对半桥和全桥型模块化多电平直流变压器(MMPCT)存在的直通和死区问题,提出一种新型双降压式模块化多电平直流变压器(DB-MMDCT),并分析其拓扑结构和工作原理。基于类方波调制方法,分析在不同外移相角和桥臂子模块内移相角的情况下,该拓扑的变压器漏感电流以及功率传输特性。提出基于子模块电容电压变化量与当前电容电压值的排序算法,实现桥臂内电容电压平衡。基于PSIM平台对比半桥型模块化多电平直流变压器(HB-MMDCT)与DB-MMDCT在类方波调制方法下的运行特性,结果表明DB-MMDCT消除了直通问题,降低了漏感电流应力,提高了可靠性,验证了文中所提拓扑和控制方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 模块化多电平直流变压器(MMDCT) 双降压 类方波调制 电容电压平衡 传输功率
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引入正弦脉宽调制控制三相逆变电路优化设计 被引量：2
10
作者 黄春平 《科技通报》 北大核心 2014年第4期110-112,共3页
以研制新型航空地面电源作为出发点,以逆变器为研究对象,研究了双BUCK组合式三相逆变电路加正弦脉宽调制控制技术,并对主电路的工作方式进行了详细分析,根据主电路的工作特点和工作状态选取了正弦脉宽调制控制(SPWM)方式,控制主电路IGB... 以研制新型航空地面电源作为出发点,以逆变器为研究对象,研究了双BUCK组合式三相逆变电路加正弦脉宽调制控制技术,并对主电路的工作方式进行了详细分析,根据主电路的工作特点和工作状态选取了正弦脉宽调制控制(SPWM)方式,控制主电路IGBT的导通和关断,以达到控制输出电压的目的。最后介绍了输出为115 V/400 Hz的实验样机,给出了逆变器的实验数据,证明了该方案实现大功率逆变器的可行性。 展开更多
关键词 双buck 组合式三相逆变电路 正弦脉宽调制控制
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LCL滤波器型双Buck并网逆变器 被引量：2
11
作者 臧鹏 洪峰 +1 位作者 辛张楠 嵇鼎毅 《电子技术应用》 北大核心 2015年第10期129-132,共4页
提出利用LCL滤波器对双Buck并网逆变器滤波。LCL滤波的双Buck并网逆变器既有LC滤波的无桥臂直通、可靠性高、器件耐压应力要求低等优点,又保证滤除系统的高次谐波,减小总电感体积。首先分析了LCL型双Buck并网逆变器的工作模态,然后设计... 提出利用LCL滤波器对双Buck并网逆变器滤波。LCL滤波的双Buck并网逆变器既有LC滤波的无桥臂直通、可靠性高、器件耐压应力要求低等优点,又保证滤除系统的高次谐波,减小总电感体积。首先分析了LCL型双Buck并网逆变器的工作模态,然后设计LCL的参数等,最后分析了系统稳定性。并且用实验进行验证。 展开更多
关键词 双buck 逆变器 LCL滤波
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基于双BUCK电路的MPPT太阳能控制器设计 被引量：1
12
作者 杨立宏 袁夫全 《电子测试》 2018年第9期41-42,40,共3页
本文介绍了采用双BUCK电路的太阳能光伏发电控制器设计。两路BUCK电路并联,通过交错输出给蓄电池充电,降低了输出纹波、提高了系统可靠性,降低了温升。采用改进的恒定电压法和变步长扰动算法相结合的MPPT控制策略,调节PWM占空比输出使... 本文介绍了采用双BUCK电路的太阳能光伏发电控制器设计。两路BUCK电路并联,通过交错输出给蓄电池充电,降低了输出纹波、提高了系统可靠性,降低了温升。采用改进的恒定电压法和变步长扰动算法相结合的MPPT控制策略,调节PWM占空比输出使光伏阵列实时获得最大功率输出,实验表明该控制器提高了太阳能转换效率。 展开更多
关键词 双buck 恒定电压算法 变步长扰动算法
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三相双Buck斩波器的研究 被引量：1
13
作者 郑帅 唐群 《电气传动自动化》 2016年第2期6-9,共4页
三相交流斩波器广泛应用于调压场合,传统的三相交流斩波拓扑功率管直接相连,存在直通问题,需要在PWM控制信号中加入死区,会导致波形畸变和输出电感过电压等问题。三相双Buck拓扑克服了直通问题,具有自然换流特性,无需设置死区,解决了波... 三相交流斩波器广泛应用于调压场合,传统的三相交流斩波拓扑功率管直接相连,存在直通问题,需要在PWM控制信号中加入死区,会导致波形畸变和输出电感过电压等问题。三相双Buck拓扑克服了直通问题,具有自然换流特性,无需设置死区,解决了波形畸变和输出电感过电压等问题。分析三相双Buck斩波器的工作模态,通过仿真实验验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 双buck 斩波 死区
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一种五电平双降压式并网逆变器 被引量：1
14
作者 夏玲芳 张犁 +1 位作者 胡海兵 邢岩 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2012年第11期12-13,31,共3页
针对光伏发电领域对并网逆变器效率等一系列性能要求的日益提升,此处提出了一种二极管串联型五电平双降压式并网逆变器(FLDBI),由三电平双降压式半桥逆变器和两电平桥臂组合生成。该拓扑继承了双降压式变换器和多电平技术的优点,开关管... 针对光伏发电领域对并网逆变器效率等一系列性能要求的日益提升,此处提出了一种二极管串联型五电平双降压式并网逆变器(FLDBI),由三电平双降压式半桥逆变器和两电平桥臂组合生成。该拓扑继承了双降压式变换器和多电平技术的优点,开关管和滤波电感的电压阶梯小,无开关管体二极管反向恢复问题。详细分析了拓扑的构成方式和工作原理,研究了控制调制策略和实现方法,给出了关键参数设计方法。基于TMS320F2808型DSP,搭建了一台1kW实验样机,验证了分析设计的正确性和合理性,变换器输出波形质量高、功率密度和变换效率高。 展开更多
关键词 逆变器 双降压 多电平 高效率
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一种三电平双buck光伏并网逆变器设计
15
作者 刘周成 洪峰 万运强 《电子测试》 2013年第10X期20-23,共4页
为提高转换效率、减小系统体积,研究了一种非隔离型三电平双buck光伏并网逆变器,该逆变器不仅具有双buck电路无桥臂直通、无功率器件体二极管反向恢复、高可靠性、高转换效率的性能优势,而且桥臂的输出为三电平单极性PWM波,有效降低了... 为提高转换效率、减小系统体积,研究了一种非隔离型三电平双buck光伏并网逆变器,该逆变器不仅具有双buck电路无桥臂直通、无功率器件体二极管反向恢复、高可靠性、高转换效率的性能优势,而且桥臂的输出为三电平单极性PWM波,有效降低了输出的谐波含量,提升了直流电压利用率。分析了逆变器工作原理和控制方式,设计了原理样机,实验验证了该三电平双buck光伏并网逆变器的正确性和可行性。 展开更多
关键词 三电平 双buck 光伏逆变器 可靠性
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并网独立双模式控制高性能逆变器设计与实现 被引量：74
16
作者 王赞 肖岚 +1 位作者 姚志垒 严仰光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期54-59,共6页
设计并实现了一种小型的用于分布式发电系统的功率调节系统。主电路采用推挽正激变换器和双降压式逆变器。传统的并网逆变器输出端采用工频变压器,体积重量大,成本高。该文采用高频隔离的逆变器,消除了输出端的工频变压器。传统的桥式... 设计并实现了一种小型的用于分布式发电系统的功率调节系统。主电路采用推挽正激变换器和双降压式逆变器。传统的并网逆变器输出端采用工频变压器,体积重量大,成本高。该文采用高频隔离的逆变器,消除了输出端的工频变压器。传统的桥式逆变电路存在桥臂直通问题,该文将双降压式逆变器用于并网发电场合,提高了可靠性及效率。半周期调制方式减小了器件的开关损耗,以及功率场效应管的导通损耗。以往的文献对并网逆变器的分析侧重于单独工作模式或者并网模式,较少涉及到独立工作和并网工作切换过程的分析。该文分析了双模式运行的逆变器的切换过程。采用TMS320F240DSP芯片实现数字锁相同步,实现并网和独立控制的逻辑和基准切换。一个500VA的实验样机证明了方案的可行性。 展开更多
关键词 并网模式 独立模式 双降压式逆变器 推挽正激变换器 分布式发电
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一种新的逆变器并网控制策略的研究 被引量：44
17
作者 姚志垒 王赞 +1 位作者 肖岚 严仰光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第18期61-64,共4页
提出了一种新的逆变器并网控制策略。可独立与并网双模式运行的逆变器在并网模式下,由于输出滤波电容的影响,在轻载时进网电流ηTHD高,输出功率因数低。该逆变器在传统控制策略的基础上,加入输出滤波电容电流补偿器,消除输出滤波电容电... 提出了一种新的逆变器并网控制策略。可独立与并网双模式运行的逆变器在并网模式下,由于输出滤波电容的影响,在轻载时进网电流ηTHD高,输出功率因数低。该逆变器在传统控制策略的基础上,加入输出滤波电容电流补偿器,消除输出滤波电容电流对电网的影响,从而可以实现独立与并网2模式之间的无缝切换;全负载范围内或电网电压谐波含量大时,可实现高的输出功率因数和低的进网电流ηTHD。该文阐述了该控制策略的工作原理和参数设计原则,并以一台500W基于DSP控制的双降压式半桥逆变器进行了实验验证。 展开更多
关键词 双降压式半桥逆变器 独立模式 并网模式 功率因数 数字信号处理器
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双Buck电压源逆变器的半周期电流调制方法 被引量：18
18
作者 王赞 肖岚 +1 位作者 姚志垒 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期104-110,共7页
双Buck逆变器由于消除了桥式逆变器的直通问题并优化设计了续流二极管,效率及可靠性都得到了很大的提高。传统的用于双Buck逆变电路的斜坡比较控制采用带偏置电流的控制方式,导致效率较低。采用滞环控制半周期电流调制方式消除了偏置电... 双Buck逆变器由于消除了桥式逆变器的直通问题并优化设计了续流二极管,效率及可靠性都得到了很大的提高。传统的用于双Buck逆变电路的斜坡比较控制采用带偏置电流的控制方式,导致效率较低。采用滞环控制半周期电流调制方式消除了偏置电流,提高了效率,但是开关频率的变化不利于输出滤波器的设计。本文首先分析了电流半周期调制方式下双Buck逆变器的四象限运行方式及半周期调制原理,提出采用单电流互感器采样的恒频斜坡交截控制。对斜坡交截控制和滞环控制的稳态和动态性能进行了比较,并对有偏置电流和无偏置电流斜坡交截两种控制方式进行了频谱分析。仿真和实验结果表明了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 电流控制 半周期调制 双buck逆变器 滞环控制 斜坡交截
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双Buck逆变器的建模与优化设计 被引量：18
19
作者 马海啸 陈凯 龚春英 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期35-41,共7页
对双Buck逆变器进行小信号分析和建模,研究了一种引入谐振控制器的瞬时电压电流反馈双环调节方式。电流内环采用滞环控制,具有易于实现、无条件稳定和响应速度快等优点;电压外环保证了输出电压具有较好的正弦度和稳态特性。此外,谐振控... 对双Buck逆变器进行小信号分析和建模,研究了一种引入谐振控制器的瞬时电压电流反馈双环调节方式。电流内环采用滞环控制,具有易于实现、无条件稳定和响应速度快等优点;电压外环保证了输出电压具有较好的正弦度和稳态特性。此外,谐振控制器的引入也使系统输出外特性显著提高,与传统的采用电流前馈环提高负载抗扰动能力的方法相比,在不增加控制环的基础上,提高了系统的稳态性能,节约了逆变器成本。仿真和实验验证了该控制方案的可行性,系统取得了较好的输出波形质量,较快的动态响应,精确的稳压精度和较高的效率。 展开更多
关键词 双buck逆变器 双环控制 谐振控制器 外特性
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基于GaN器件的双Buck逆变器共模与损耗 被引量：18
20
作者 闫琪 李艳 王路 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第20期133-141,共9页
目前市场上的光伏并网逆变器结构按隔离方式来分,可分为隔离型和非隔离型,而抑制或消除共模电流是非隔离型光伏并网系统必须要解决的问题。出于在非隔离型光伏并网逆变器中抑制共模电流的目的,研制一种基于GaN器件的双Buck逆变器,该逆... 目前市场上的光伏并网逆变器结构按隔离方式来分,可分为隔离型和非隔离型,而抑制或消除共模电流是非隔离型光伏并网系统必须要解决的问题。出于在非隔离型光伏并网逆变器中抑制共模电流的目的,研制一种基于GaN器件的双Buck逆变器,该逆变器较传统全桥电路,共模电流小、效率高、控制简单。针对共模特性进行分析研究,分别对其在正常工况与死区状态的共模电流进行理论分析,并进行仿真与实验验证,得出该逆变器能够很好地抑制共模电流的结论。通过引入GaN器件来提高开关频率解决拓扑自身电感较大这一问题,并基于GaN器件对电路进行损耗分析与实验验证,实验结果与理论分析基本吻合,验证了损耗分析的正确性。该逆变器的实测最高效率高达98.63%。 展开更多
关键词 双buck逆变器 氮化镓器件 共模特性分析 双脉冲测试平台 损耗分析
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