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带抽头电感的准Z源逆变器建模与特性分析 被引量:13
1
作者 赵健伍 黄文新 +1 位作者 周玉斐 焦荣惠 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期7-16,共10页
近年来,Z源逆变器、准Z源逆变器的提出解决了传统电压源逆变器在应用中的诸多局限,受到了很大的关注,但拓扑本身的一些不足也限制了其进一步的发展。本文对一种带抽头电感的准Z源逆变器进行研究,通过分析其各种工作模态,发现该拓扑具有... 近年来,Z源逆变器、准Z源逆变器的提出解决了传统电压源逆变器在应用中的诸多局限,受到了很大的关注,但拓扑本身的一些不足也限制了其进一步的发展。本文对一种带抽头电感的准Z源逆变器进行研究,通过分析其各种工作模态,发现该拓扑具有更高的升压能力,更小的电容电压应力;本文使用状态空间平均法,提出了该类阻抗源逆变器拓扑的一般化直流侧小信号模型,并根据控制量与输出量之间的传递函数,分析了升压网络参数及直通占空比变化对系统的影响;同时设计了闭环调节器,相较于Z源逆变器、准Z源逆变器,其动态性能得到了提高。最后通过仿真和实验验证了上述特性。 展开更多
关键词 抽头电感 准Z源逆变器 小信号模型 闭环控制
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一种零电压零电流软开关直流变换器的研究 被引量:7
2
作者 王正仕 楼珍丽 +1 位作者 曾雨竹 张仲超 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期334-338,共5页
提出了一种零电压零电流软开关三电平直流变换器.利用耦合电感取代常规滤波电感,耦合电感所感应出的电压通过功率变压器反射回原边,使变换器在零状态时的循环电流减小至零,以实现内管的零电流关断.通过改变耦合线圈的匝比,可以任意设置... 提出了一种零电压零电流软开关三电平直流变换器.利用耦合电感取代常规滤波电感,耦合电感所感应出的电压通过功率变压器反射回原边,使变换器在零状态时的循环电流减小至零,以实现内管的零电流关断.通过改变耦合线圈的匝比,可以任意设置用于电流回零的电压幅值,以调节电流回零时间.该变换器实现了外管的零电压开关和内管的零电流开关,由于在零状态时一次侧不存在环流,减小了通态损耗,提高了变换效率.实验样机验证了该电路的主要性能,电压电流实验波形显示了三电平的低电压应力特点和零电压开通、零电流关断的软开关性能. 展开更多
关键词 三电平直流变换器 耦合电感 零电压零电流软开关
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一种基于耦合电感的零电流纹波功率因数校正变换器 被引量:8
3
作者 林通 江平 姚佳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第18期4732-4744,共13页
为了降低传统Boost功率因数校正(PFC)变换器的输入电流纹波,改善输入电流的总谐波畸变率(THD),提升PFC效果,该文提出一种基于耦合电感的零电流纹波PFC变换器。首先,基于零电流纹波工作原理分析并推导PFC工况下的电路参数设计方法。分析... 为了降低传统Boost功率因数校正(PFC)变换器的输入电流纹波,改善输入电流的总谐波畸变率(THD),提升PFC效果,该文提出一种基于耦合电感的零电流纹波PFC变换器。首先,基于零电流纹波工作原理分析并推导PFC工况下的电路参数设计方法。分析表明,由于所增加的辅助电感仅用于消除电流纹波而不参与主功率传输,因此其体积远小于传统BoostPFC的输入滤波器。其次,在拓扑研究基础上结合零电流纹波特性,提出采用数字单周期控制策略,给出数字控制器的设计及实现方法。最后,通过实验将所提出拓扑的性能与传统BoostPFC进行对比。实验结果表明,该文所提出的基于耦合电感的零电流纹波PFC变换器输入电感电流纹波近似为零,THD明显低于传统Boost PFC变换器,且功率因数(PF)显著提升。 展开更多
关键词 数字单周期控制 零电流纹波 耦合电感 功率因数校正
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抽头电感单级升压逆变器的无源网络设计与参数极限值估计 被引量:4
4
作者 周玉斐 黄文新 +1 位作者 赵健伍 赵萍 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第24期22-31,6,共10页
分析提出的抽头电感单级升压逆变器所有可能的运行状态,揭示在一个直通周期内,除了期望的3种运行状态外,还存在4种对能量传递过程不起作用,甚至给电路运行造成一定危害的运行状态。这4种运行状态可通过合理设计电感和电容值加以避免。... 分析提出的抽头电感单级升压逆变器所有可能的运行状态,揭示在一个直通周期内,除了期望的3种运行状态外,还存在4种对能量传递过程不起作用,甚至给电路运行造成一定危害的运行状态。这4种运行状态可通过合理设计电感和电容值加以避免。从稳态分析中得到描述电路运行的状态方程组,展示能准确设计无源网络的方法,使其运行于期望的直通和非直通状态。提供的方法还可估计电感和电容的极限值,避免电路出现不正常的运行状态。仿真和实验验证了该设计方法的有效性和精确性,同时展示了当电感和电容低于极限值时出现的不正常运行状态。 展开更多
关键词 抽头电感 单级升压逆变器 无源网络 稳态性能 极限值
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一种新型的ZVZCS三电平变换器 被引量:1
5
作者 楼珍丽 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2008年第5期5-6,28,共3页
提出一种零电压零电流软开关(ZVZCS)三电平直流变换器。该变换器以耦合电感取代常规滤波电感,耦合电感所感应出的电压通过功率变压器反射回初级,使变换器在零状态时的循环电流减小直至零,以实现内管的零电流关断。同时,通过改变耦合线... 提出一种零电压零电流软开关(ZVZCS)三电平直流变换器。该变换器以耦合电感取代常规滤波电感,耦合电感所感应出的电压通过功率变压器反射回初级,使变换器在零状态时的循环电流减小直至零,以实现内管的零电流关断。同时,通过改变耦合线圈的匝比,可任意设置用于电流回零的电压幅值大小,以调节电流回零时间。分析了该变换器的工作原理,并通过仿真和实验样机得以验证。 展开更多
关键词 变换器/三电平 零电压零电流 耦合电感
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一种新型的高升压增益准Z源逆变器 被引量:2
6
作者 薛阳 李华郁 +1 位作者 阚东跃 杨骏涛 《电气传动》 北大核心 2016年第8期40-44,共5页
提出了一种新型的高升压增益准Z源逆变器(HBG-qZSI)拓扑结构,该拓扑将抽头电感与改进型开关电感结合,相比于匝比系数为1的抽头电感Z源逆变器,匝比系数为2的高升压增益准Z源逆变器大大提高了升压能力,并降低了器件的电压应力。将HBG-qZS... 提出了一种新型的高升压增益准Z源逆变器(HBG-qZSI)拓扑结构,该拓扑将抽头电感与改进型开关电感结合,相比于匝比系数为1的抽头电感Z源逆变器,匝比系数为2的高升压增益准Z源逆变器大大提高了升压能力,并降低了器件的电压应力。将HBG-qZSI与其他4种典型的Z源拓扑在升压能力和器件电压应力方面作了比较。并通过仿真验证了理论的有效性。 展开更多
关键词 Z源逆变器 升压能力 电压应力 抽头电感 开关电感
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基于带抽头电感准Z源变换器的BLDCM控制系统研究 被引量:2
7
作者 任明炜 孙浩 《电气传动》 北大核心 2016年第12期7-11,共5页
基于带抽头电感的准Z源网络,构建一种永磁无刷直流电机(BLDCM)的控制系统。利用该准Z源网络的高电压增益特性,实现两种工作模式的平滑切换,有效拓宽了无刷直流电机控制系统的调速范围,并弥补了电源端故障时电机转速和转矩特性变差的问... 基于带抽头电感的准Z源网络,构建一种永磁无刷直流电机(BLDCM)的控制系统。利用该准Z源网络的高电压增益特性,实现两种工作模式的平滑切换,有效拓宽了无刷直流电机控制系统的调速范围,并弥补了电源端故障时电机转速和转矩特性变差的问题。仿真和实验证明了该方法的有效性、准确性和实时性。 展开更多
关键词 带抽头电感 准Z源逆变器 调速范围 无刷直流电机
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软开关三电平DC/DC变换电路的发展及分析 被引量:1
8
作者 楼珍丽 李玉玲 张仲超 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期34-36,共3页
介绍了三电平直流变换器的突出优点及其与软开关技术相结合的发展趋势、各发展时期有技术代表性的典型电路拓扑结构及其主要性能特点。针对零电流技术中因引入储能电容而引起的副边高电压应力问题,提出了一种新型的零电压零电流软开关... 介绍了三电平直流变换器的突出优点及其与软开关技术相结合的发展趋势、各发展时期有技术代表性的典型电路拓扑结构及其主要性能特点。针对零电流技术中因引入储能电容而引起的副边高电压应力问题,提出了一种新型的零电压零电流软开关三电平直流变换电路拓扑:通过耦合电感实现电流回零,通过改变耦合电感的变比来方便地设定原边环流置零时间,降低环流损耗,实现内管的零电流关断。实验样机验证了这种电路的主要性能,电压电流实验波形显示了三电平的低电压应力特点和零电压开通、零电流关断的软开关性能。 展开更多
关键词 三电平直流变换器 耦合电感 软开关
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一种提高Buck变换器负载动态性能的控制方法 被引量:1
9
作者 钟永裕 林维明 +1 位作者 郭晓君 洪翠 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2011年第12期123-125,共3页
结合抽头电感和辅助控制电路,提出了一种提高Buck变换器负载动态性能的控制方法,详细分析了该电路的工作原理及辅助开关管电压应力,并进行抽头电感匝比的优化设计。通过Pspice软件仿真和实验验证了该电路的可行性。结果表明,该电路能够... 结合抽头电感和辅助控制电路,提出了一种提高Buck变换器负载动态性能的控制方法,详细分析了该电路的工作原理及辅助开关管电压应力,并进行抽头电感匝比的优化设计。通过Pspice软件仿真和实验验证了该电路的可行性。结果表明,该电路能够提高Buck变换器加载时动态性能。 展开更多
关键词 变换器 抽头电感 辅助开关管 负载动态性能
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基于带抽头电感准Z源网络的BLDCM控制策略
10
作者 王辉 周腊吾 +2 位作者 郭浩 李飞龙 杨彬佑 《电测与仪表》 北大核心 2020年第19期111-118,共8页
针对无刷直流电机工作时存在的转矩脉动,分别对换相区和导通区提出不同的抑制策略。换相区在桥式电路输入端接一带抽头电感的准Z源网络,利用该拓扑的高升压增益特性,在换相期间调整直流母线电压等于4倍电机反电动势,使电机关断相电流下... 针对无刷直流电机工作时存在的转矩脉动,分别对换相区和导通区提出不同的抑制策略。换相区在桥式电路输入端接一带抽头电感的准Z源网络,利用该拓扑的高升压增益特性,在换相期间调整直流母线电压等于4倍电机反电动势,使电机关断相电流下降速率与开通相电流上升速率相等,有效抑制换相时的转矩脉动;导通区采用PWM-ON-PWM调制方法,消除了非导通相的二极管续流现象,电流波动及转矩脉动得到很好地控制。仿真结果显示,换相期间的转矩脉动降低到3.8%,导通区的电流和转矩波形较抑制前更加平稳,证明了系统在换相区和导通区都能有效降低转矩脉动。 展开更多
关键词 无刷直流电机 转矩脉动 抽头电感 准Z源逆变器 PWM-ON-PWM
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一种基于抽头电感的分布式放大器
11
作者 苏曼卿 张瑛 邹晓磊 《微电子学》 CAS 北大核心 2020年第1期22-26,共5页
采用0.18μm CMOS工艺,设计了一种基于抽头电感的四级分布式放大器。采用抽头电感,减小了片上电感的数量,减小了芯片面积,在保持良好的端口阻抗匹配特性的同时提升了分布式放大器的增益。仿真结果表明,在1.48~15.5 GHz频带范围内,增益为... 采用0.18μm CMOS工艺,设计了一种基于抽头电感的四级分布式放大器。采用抽头电感,减小了片上电感的数量,减小了芯片面积,在保持良好的端口阻抗匹配特性的同时提升了分布式放大器的增益。仿真结果表明,在1.48~15.5 GHz频带范围内,增益为8.6 dB,波动程度为±1.25 dB。版图面积为(0.59×1.1)mm^2。 展开更多
关键词 分布式放大器 抽头电感 阻抗匹配 CMOS工艺
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一种带抽头电感的高增益双向直流变换器
12
作者 邵珠雷 《电气传动》 北大核心 2017年第11期31-35,共5页
针对目前采用的非隔离型双向直流变换器电压增益不高的问题,提出了一种带抽头电感的高增益双向直流变换器。通过在电路结构中采用抽头电感及电荷泵技术,变换器在不使用变压器的情况下获得较高的电压增益。通过在变换器电路结构中采用有... 针对目前采用的非隔离型双向直流变换器电压增益不高的问题,提出了一种带抽头电感的高增益双向直流变换器。通过在电路结构中采用抽头电感及电荷泵技术,变换器在不使用变压器的情况下获得较高的电压增益。通过在变换器电路结构中采用有源缓冲电路,变换器有效减少了开关损耗,提高了效率。在理论分析的基础上,试制了一台400 W的样机。实验结果表明,带抽头电感的高增益双向直流变换器的工作状态与理论分析一致,工作性能稳定。在400 W功率范围内对变换器进行效率测试的结果表明,带抽头电感的高增益双向直流变换器在较大功率范围内效率高于95%,效率性能良好。 展开更多
关键词 双向直流变换器 高增益 抽头电感
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一种带耦合电感和充电泵的单级式高增益光伏微逆变器拓扑
13
作者 赵犇 马瑞卿 +1 位作者 皇甫宜耿 Alexander Abramovitz 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期67-72,共6页
传统的双级式微逆变器通常由一级具有最大功率点跟踪功能的高增益DC-DC变换器和一级全桥逆变器串级组成。单级式微逆变器可以在一级功率拓扑中实现上述功能,因而具有结构简单、器件少的优势。然而,单级式拓扑在高增益升压、功率解耦方... 传统的双级式微逆变器通常由一级具有最大功率点跟踪功能的高增益DC-DC变换器和一级全桥逆变器串级组成。单级式微逆变器可以在一级功率拓扑中实现上述功能,因而具有结构简单、器件少的优势。然而,单级式拓扑在高增益升压、功率解耦方面给设计工作带来了挑战。提出一种带耦合电感和充电泵的单级式高增益微逆变器拓扑,引入耦合电感和充电泵实现高电压增益;利用Boost变换器与全桥逆变器共用开关管实现单级式拓扑;同时保留了高压直流母线,从而可以减小解耦电容容值。仿真和实验结果验证了该拓扑具有较高的电压增益、较小的解耦电容、高质量的正弦输出、以及较高的变换效率。 展开更多
关键词 单级式 高增益 微逆变器 耦合电感 充电泵 功率解耦
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A zero-voltage zero-current soft switching DC/DC converter
14
作者 WANG Zheng-shi LOU Zhen-li +1 位作者 ZENG Yu-zhu ZHANG Zhong-chao 《Frontiers of Electrical and Electronic Engineering in China》 CSCD 2006年第4期385-389,共5页
A novel three-level zero-voltage zero-current switching(ZVZCS)DC/DC converter is proposed in this paper.A tapped-inductor is used to replace the normal out-put filter inductor,so that the circulating current in the ze... A novel three-level zero-voltage zero-current switching(ZVZCS)DC/DC converter is proposed in this paper.A tapped-inductor is used to replace the normal out-put filter inductor,so that the circulating current in the zero-state can be reset to zero.The reset voltage and the re-set time can be set conveniently just by simply changing the winding ratio of the tapped inductor.The converter achieves a zero-current tuning off for inner switching,and a zero-voltage tuning on for outer switching.No circulating current exists in the zero state,so that the loss in the on-state is reduced,and the efficiency can be improved.The experimental results verify that the ZVZCS has low voltage stress,zero-voltage and zero-current switching. 展开更多
关键词 three-level DC/DC converter tapped inductor SOFT-SWITCHING
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新型交错并联双管正激软开关变换器 被引量:8
15
作者 褚恩辉 张化光 +1 位作者 刘秀翀 翟明圆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第33期22-27,共6页
提出一种新型的交错并联双管正激零电压零电流软开关脉宽调制(pulse width modulation,PWM)DC-DC变换器。与传统的交错并联双管正激PWMDC-DC变换器相比,它不含有辅助谐振电路。利用带有抽头的输出平滑电感、缓冲电容及变压器寄生电感,... 提出一种新型的交错并联双管正激零电压零电流软开关脉宽调制(pulse width modulation,PWM)DC-DC变换器。与传统的交错并联双管正激PWMDC-DC变换器相比,它不含有辅助谐振电路。利用带有抽头的输出平滑电感、缓冲电容及变压器寄生电感,可实现开关管的软开关。该变换器可有效地抑制开关管的电压、电流尖峰,降低回路中的环流损耗,没有变压器饱和效应。根据不同工作模式下的等效电路图,分析这种新型变换器的工作原理、软开关实现条件。制作一个使用绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolartransistor,IGBT)的500W-100kHz样机,通过仿真和实验验证该变换器的有效性。 展开更多
关键词 交错并联 双管正激变换器 中间抽头平滑电感滤波器 软开关
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中心抽头差分电感的等效模型和参数提取 被引量:6
16
作者 卢磊 周锋 +2 位作者 唐长文 闵昊 王俊宇 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2150-2154,共5页
提出了中心抽头差分电感的中心抽头等效模型,对其差分应用时的单端和差分阻抗进行推导,利用两端口S参数测试提取出等效电阻值、等效电感值和品质因数.在0·35μm1P4M射频工艺上设计并实现一个中心抽头的差分叠层电感,使用去嵌入测... 提出了中心抽头差分电感的中心抽头等效模型,对其差分应用时的单端和差分阻抗进行推导,利用两端口S参数测试提取出等效电阻值、等效电感值和品质因数.在0·35μm1P4M射频工艺上设计并实现一个中心抽头的差分叠层电感,使用去嵌入测试的两端口S参数进行模型验证.实验测试结果表明,在自激振荡频率以内等效模型和测试结果非常吻合. 展开更多
关键词 中心抽头差分电感 中心抽头等效模型 参数提取 S参数 两端口
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一种高增益双向Cuk电路及其模糊控制 被引量:9
17
作者 陈红星 林维明 曾涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第17期6025-6038,共14页
双向DC-DC变换器是储能系统必不可少的组成部分,并且广泛的应用于不间断电源、电动汽车以及航空航天电源等领域,而高效、高电压增益是该类变换器的发展趋势。该文提出一种电容抽头式反向耦合电感高增益双向改进Cuk电路。所提出电路具有... 双向DC-DC变换器是储能系统必不可少的组成部分,并且广泛的应用于不间断电源、电动汽车以及航空航天电源等领域,而高效、高电压增益是该类变换器的发展趋势。该文提出一种电容抽头式反向耦合电感高增益双向改进Cuk电路。所提出电路具有结构简单和输入输出低纹波特性,在升压和降压变换方向下均具有高电压增益。此外,为了提高所提出变换器的动态性能与抗干扰能力,基于TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模糊控制技术,该文提出一种动态改变输出比例因子的改进模糊控制策略。所提出控制方法具有鲁棒性强、模糊规则数少、计算量少、控制简便等特点。该文对所提出的电路进行具体分析,并详细分析电路电压增益关系和半导体器件电压电流应力特性。同时,对所提出的控制策略进行详细分析。最后,对提出电路和控制策略进行计算机仿真,并设计一台低压侧额定电压为48V、高压侧额定电压为400V、额定功率为400W的实验样机。计算机仿真和实验结果表明电路获得了较高电压增益,验证所提出电路的有效性。与传统PI控制相比,提出的改进模糊控制方法能更有效抑制扰动,提高了变换器的动态性能,实现了鲁棒控制。 展开更多
关键词 双向DC-DC电路 高电压增益 改进Cuk电路 电容抽头式反向耦合电感 改进TSK模糊控制
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交错并联双管正激软开关变流器的动态分析 被引量:7
18
作者 褚恩辉 程洪波 +1 位作者 刘秀翀 张化光 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1854-1860,共7页
为减小变换器的开关损耗,提高变换器的转换效率,提出了一种新型交错并联双管正激软开关变流器,并进行了电路的动态分析。即通过利用输出平滑电感、变压器漏感及开关管缓冲电容的作用,实现了所有开关管的软开关。该变换器可有效地抑制开... 为减小变换器的开关损耗,提高变换器的转换效率,提出了一种新型交错并联双管正激软开关变流器,并进行了电路的动态分析。即通过利用输出平滑电感、变压器漏感及开关管缓冲电容的作用,实现了所有开关管的软开关。该变换器可有效地抑制开关管的电压、电流尖峰,变压器和开关管流过的环流电流小,回路总导通损失小。该文详细分析了它的工作原理,软开关实现条件。制作了一个使用IGBT的500W-100kHz的样机,通过仿真和实验验证了该变换器的有效性。 展开更多
关键词 交错并联 双管正激变换器 中间抽头的平滑电感滤波器 软开关
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带中心抽头电感的无直通单相三电平逆变器拓扑与控制策略
19
作者 瓦明达 李章勇 +1 位作者 王晓兴 郑昕昕 《电力大数据》 2024年第10期74-82,共9页
三电平逆变器具有功率器件电压应力小、桥臂输出电压谐波含量低等优势,在高压场合得到了广泛的应用。但为了避免直流侧的直通问题,需要在驱动信号中加入死区时间,这不仅会引入额外的低频谐波,还会加剧直流侧电容的不平衡程度,影响逆变... 三电平逆变器具有功率器件电压应力小、桥臂输出电压谐波含量低等优势,在高压场合得到了广泛的应用。但为了避免直流侧的直通问题,需要在驱动信号中加入死区时间,这不仅会引入额外的低频谐波,还会加剧直流侧电容的不平衡程度,影响逆变器工作的可靠性。本文提出了一种带中心抽头电感的三电平逆变器,电感同时起到了防直通和滤波的作用,从拓扑结构本身避免了直流电容的直通,同时构建了电感的续流通路,避免了电感电流的突变;针对所提出的无直通逆变器拓扑,研究相应的三电平调制策略,并分析其与传统三电平拓扑的一致性。在此基础上,通过带中心抽头电感的等效,讨论了电感的滤波和防直通效果,以及实现电容均衡的拓扑优势,最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 无直通逆变器 死区 电容均衡 带中心抽头电感 三电平调制
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改进型抽头电感准Z源逆变器 被引量:2
20
作者 张建华 梁岩岩 《电测与仪表》 北大核心 2014年第13期89-92,共4页
以分布式电源并网发电为背景,以提高逆变器的升压能力、探索新的逆变器拓扑结构为目的,提出一种改进型抽头电感准Z源逆变器。采用在准Z源逆变器中引入抽头电感的方法,得到了一种新的逆变器拓扑,与抽头电感准Z源逆变器相比,此改进型拓扑... 以分布式电源并网发电为背景,以提高逆变器的升压能力、探索新的逆变器拓扑结构为目的,提出一种改进型抽头电感准Z源逆变器。采用在准Z源逆变器中引入抽头电感的方法,得到了一种新的逆变器拓扑,与抽头电感准Z源逆变器相比,此改进型拓扑具有对称抽头电感结构。介绍了改进型抽头电感准Z源逆变器的工作原理,分析了升压能力。将所提逆变器与传统Z源逆变器作比较,结果表明所提出的逆变器具有较高的升压能力,可以利用抽头的位置来调节升压比,具有良好的对称性,减少器件的电压应力,增强了系统的可靠性。设计并观察实验,实验结果验证了此逆变器的性能。表明此逆变器具有良好的性能,在一定程度上能够满足分布式电源并网发电对逆变器的要求。 展开更多
关键词 准Z源逆变器 对称抽头电感 拓扑 升压比
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