矩阵变换器的开关换流技术研究 被引量：4

1

作者 张弢 许镇琳 刘旻 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期35-38,共4页

矩阵变换器是一种新型交交变频电源 ,因结构简单和性能优越正吸引越来越多的国内外学者深入研究 .对制约其应用的关键技术之一的双向开关换流问题进行了深入分析 ,通过引入换流死区和辅助开关的概念 ,提出了一种基于电压检测的新型换流... 矩阵变换器是一种新型交交变频电源 ,因结构简单和性能优越正吸引越来越多的国内外学者深入研究 .对制约其应用的关键技术之一的双向开关换流问题进行了深入分析 ,通过引入换流死区和辅助开关的概念 ,提出了一种基于电压检测的新型换流策略 . 展开更多

关键词 矩阵变换器 双向开关换流 变频电源 电力变换器 换流死区 辅助开关

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单相全桥三电平节能逆变器 被引量：8

2

作者 王强 岳远韶 +1 位作者 王天施 刘晓琴 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3068-3072,共5页

随着开关频率的提高,单相全桥逆变器处于硬开关切换时的开关损耗也会明显增大,将导致逆变器处于低效率运行.为解决这一问题,提出了一种单相全桥三电平节能逆变器.通过设置辅助换流电路,利用谐振使主开关并联的电容的电压下降到零,主开... 随着开关频率的提高,单相全桥逆变器处于硬开关切换时的开关损耗也会明显增大,将导致逆变器处于低效率运行.为解决这一问题,提出了一种单相全桥三电平节能逆变器.通过设置辅助换流电路,利用谐振使主开关并联的电容的电压下降到零,主开关可实现零电压切换,而且在换流过程中,两组双向辅助开关可分别实现零电压切换和零电流切换.分析了电路的工作状态,实验结果表明主开关和辅助开关都能实现软切换.因此该单相全桥三电平逆变器可实现高效率运行. 展开更多

关键词 三电平 逆变器 零电压开关 零电流开关 双向开关

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电压隔离型混合半桥三电平LLC-DCT特性分析 被引量：7

3

作者 柳龙 安昱 陈雪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期7022-7035,共14页

文中针对直流变压器现有体积大、成本高等问题,提出一种隔离级混合型三电平双向LLC-DCT拓扑,此拓扑具有电压等级高的特点,从而降低直流变压器系统所需模块数量,减少系统占地面积和成本。该拓扑采用等效脉冲扩展发波法,可以实现能量双向... 文中针对直流变压器现有体积大、成本高等问题,提出一种隔离级混合型三电平双向LLC-DCT拓扑,此拓扑具有电压等级高的特点,从而降低直流变压器系统所需模块数量,减少系统占地面积和成本。该拓扑采用等效脉冲扩展发波法,可以实现能量双向流动、全范围软开关以及串联器件的均压。对该方法进行模态分析和理论研究,并分析增益特性以及软开关和串联器件均压所需要满足的条件。最后,分别搭建仿真平台和一台3kW、1kV-280V的模块实验样机。仿真和实验结果表明,该方法的电压增益偏差小于1%,可以实现双侧双向零电压开关和准零电流开关,串联器件不均压度小于1%。 展开更多

关键词 直流变压器 三电平 LLC 双向 软开关

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双向开关辅助换流的并联谐振直流环节逆变器 被引量：5

4

作者 王强 刘岩松 +2 位作者 陈祥雪 王天施 刘晓琴 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期72-80,共9页

为提高逆变器的效率,提出一种新型并联谐振直流环节软开关逆变器的拓扑结构。直流环节电压可以周期性下降到零,使逆变器的主开关完成零电压切换,同时辅助开关也实现了零电压开关或零电流开关。此外,辅助谐振电路中有2个辅助开关相串联,... 为提高逆变器的效率,提出一种新型并联谐振直流环节软开关逆变器的拓扑结构。直流环节电压可以周期性下降到零,使逆变器的主开关完成零电压切换,同时辅助开关也实现了零电压开关或零电流开关。此外,辅助谐振电路中有2个辅助开关相串联,构成了双向开关。控制该双向开关的通断可以调节逆变器直流环节的零电压持续时间,以方便应用各种灵活的脉宽调制策略。依据不同工作模式下的等效电路图,分析电路的工作原理,给出设计规则,建立辅助谐振电路中各器件的功率损耗和分压电容的电压变化量的数学模型。制作了1台功率为3k W的实验样机,实验结果表明逆变器的主开关和辅助开关都实现了软开关。因此该软开关逆变器可以有效降低开关损耗。 展开更多

关键词 逆变器 谐振 软开关 双向开关 零电压

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基于3D封装的低感双向开关SiC功率模块研究 被引量：1

5

作者 王思媛 梁钰茜 +3 位作者 孙鹏 邹铭锐 龚佳坤 曾正 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期87-92,共6页

双向开关在固态断路器、光伏逆变器等领域具有不可替代的作用,而低损耗、高开关频率的双向开关SiC功率模块得到了越来越多的关注。然而,现有双向开关SiC功率模块仍然沿用传统Si功率模块的封装方法,难以适应SiC器件的高速开关优势。针对... 双向开关在固态断路器、光伏逆变器等领域具有不可替代的作用,而低损耗、高开关频率的双向开关SiC功率模块得到了越来越多的关注。然而,现有双向开关SiC功率模块仍然沿用传统Si功率模块的封装方法,难以适应SiC器件的高速开关优势。针对双向开关SiC功率模块的低感封装需求,提出一种芯片堆叠的3D封装集成方法。给出了3D封装的电路拓扑和几何结构,分析3D封装的换流回路和寄生电感规律,设计3D封装的技术工艺,并研制了双向开关SiC功率模块样机。采用双脉冲测试的实验结果验证了所提3D封装双向开关SiC功率模块的可行性和有效性。 展开更多

关键词 双向开关 SiC功率模块 低寄生电感 3D封装

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单相矩阵式电力变换器换流技术研究 被引量：3

6

作者 蔡文 曹以龙 龚幼民 《机床与液压》 北大核心 2005年第6期143-145,共3页

针对开关数量减少的单相矩阵式电力变换器,提出了一步换流、死区换流两种安全换流策略,仿真结果验证了其可行性。

关键词 矩阵式变换器 双向开关 换流

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双向开关AC/AC变换器预测控制策略 被引量：2

7

作者 孙跃 董军 +2 位作者 戴欣 王智慧 王小霞 《重庆工学院学报（自然科学版）》 2009年第3期121-125,共5页

针对传统AC-DC-AC在CPT系统(感应电能传输)应用中存在的缺陷,采用双向开关高频直接AC/AC变换技术,提高变换器的变换效率和鲁棒性.对该变换器的工作原理和控制模式进行详细分析,针对变换器电流峰值反馈控制存在的滞后问题,提出变换器的... 针对传统AC-DC-AC在CPT系统(感应电能传输)应用中存在的缺陷,采用双向开关高频直接AC/AC变换技术,提高变换器的变换效率和鲁棒性.对该变换器的工作原理和控制模式进行详细分析,针对变换器电流峰值反馈控制存在的滞后问题,提出变换器的预测控制算法,并结合理论仿真分析,验证该AC/AC变换器控制策略的可行性. 展开更多

关键词 双向开关 高频 AC/AC变换器 预测控制

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单相高频链正弦波逆变器的一种新拓扑 被引量：3

8

作者 吴胜华 权建洲 +1 位作者 钟炎平 吴保芳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期71-76,共6页

高频变压器一次侧H桥高频逆变产生MSPWM(Modified SPWM)脉冲波,MSPWM含有SPWM所有信息,但不含调制波的低频分量。二次侧采用倍流同步式周波变换器(CDSC)将其解调为常规的SPWM脉冲波,然后滤波得到需要的正弦波输出。这种全桥\CDSC结构,... 高频变压器一次侧H桥高频逆变产生MSPWM(Modified SPWM)脉冲波,MSPWM含有SPWM所有信息,但不含调制波的低频分量。二次侧采用倍流同步式周波变换器(CDSC)将其解调为常规的SPWM脉冲波,然后滤波得到需要的正弦波输出。这种全桥\CDSC结构,其特性不同于已有拓扑族中的任何一种。可以方便地实现双向开关、滤波电感的安全换流。无需依据负载电流的极性及换流重叠控制双向开关的换向。消除了该类变换器中固有的电压、电流过冲。拓扑结构简单,硬件投资少。文中分析了MSPWM脉冲波及CDSC输出的频谱特性,详细解析了新拓扑的工作模式。仿真和实验证实了理论分析的正确性及新拓扑的可行性。 展开更多

关键词 高频链 改进的正弦脉宽调制 倍流同步式周波变换器 自然换流 双向开关

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高效率双向功率因子改善电路研制 被引量：1

9

作者 李忠 徐亚涛 +1 位作者 边涛 秦世才 《南开大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期9-12,共4页

本文提出了一种高效率的功率因子改善电路(PFC).电路采用零电流转换方式进行控制,并采用双向开关实现了电路初级的同期整流,从而实现了高功率因子、高效率和低高次谐波的功率因子改善电路.

关键词 功率因子改善 电力网 PFC 电路 高次谐波

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双向开关型PFC变换器数字化控制研究 被引量：2

10

作者 黄志良 林琼斌 +1 位作者 蔡逢煌 叶开明 《电气自动化》 2015年第4期4-6,共3页

对一种新颖前沿的单相双向开关型AC/DC维也纳(Vienna)PFC拓扑进行研究,采用数字化前馈补偿,改善传统双环输入电流畸变问题,通过引入MCM数字前馈占空比补偿,使得系统在负载全功率范围内,输入电流波形不受电感连断续下模型差异的影响,得... 对一种新颖前沿的单相双向开关型AC/DC维也纳(Vienna)PFC拓扑进行研究,采用数字化前馈补偿,改善传统双环输入电流畸变问题,通过引入MCM数字前馈占空比补偿,使得系统在负载全功率范围内,输入电流波形不受电感连断续下模型差异的影响,得到了较好的PFC效果。通过理论分析,推导出MCM前馈占空比补偿的表达式,最后搭建1 k W的Vienna-PFC样机,并验证了方案的可行性。 展开更多

关键词 双向开关 维也纳PFC MCM前馈补偿 输入电流畸变 全功率范围

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矩阵式单相变频电源自然换流驱动策略研究 被引量：2

11

作者 吴胜华 郑勃 刘潇 《空军雷达学院学报》 2011年第3期189-191,195,共4页

为了实现矩阵式单相400Hz变频电源中双向功率开关的安全换流,基于该变频电源的工作原理,提出了一种双向开关门极驱动策略.该策略综合了开关函数及SPWM信息,由硬件实现.通过仿真验证了该策略的正确性.结果表明,双向开关能够自然换流,扇... 为了实现矩阵式单相400Hz变频电源中双向功率开关的安全换流,基于该变频电源的工作原理,提出了一种双向开关门极驱动策略.该策略综合了开关函数及SPWM信息,由硬件实现.通过仿真验证了该策略的正确性.结果表明,双向开关能够自然换流,扇区自动切换,且无需检测负载电流的方向,所提策略安全可靠,效果好,且无需复杂的控制算法,无额外的软、硬件开销;便于硬件实现,实时性好,无死区限制. 展开更多

关键词 矩阵变换器 双向开关 自然换流 正弦脉宽调制

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节能型单相全桥谐振极逆变器 被引量：1

12

作者 王强 岳远韶 +1 位作者 王天施 刘晓琴 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1216-1219,共4页

单相全桥逆变器处于硬开关状态时,随着开关频率的增大,开关损耗明显增大,影响逆变器效率的提高.为解决这一问题,提出了一种节能型单相全桥谐振极逆变器,在逆变器处于死区状态时,将要开通的主开关并联的谐振电容的电压能减小至零,主开关... 单相全桥逆变器处于硬开关状态时,随着开关频率的增大,开关损耗明显增大,影响逆变器效率的提高.为解决这一问题,提出了一种节能型单相全桥谐振极逆变器,在逆变器处于死区状态时,将要开通的主开关并联的谐振电容的电压能减小至零,主开关动作时能完成零电压软切换,双向辅助开关动作时能完成零电流软切换.讨论了电路的工作流程,实验结果表明主开关和辅助开关完成了软切换动作.该单相全桥软开关逆变器可以向高开关频率的场合推广应用. 展开更多

关键词 逆变器 死区 双向开关 零电压开关 零电流开关

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基于矩阵运算的电力变换器性能优化研究

13

作者 高慧芳 《三门峡职业技术学院学报》 2023年第3期143-148,共6页

为了提高电力系统的可靠性、效率和质量,提出基于矩阵运算的电力变换器性能优化研究。借助数学矩阵理论,将输入矩阵转换为输出矩阵,使用矩阵乘法来实现三相输入变换器电流和电压的变频,并产生三相输出电流和电压。采用分立式开关器件使... 为了提高电力系统的可靠性、效率和质量,提出基于矩阵运算的电力变换器性能优化研究。借助数学矩阵理论,将输入矩阵转换为输出矩阵,使用矩阵乘法来实现三相输入变换器电流和电压的变频,并产生三相输出电流和电压。采用分立式开关器件使开关达到双向功能,利用四步换流法改变电流方向,通过直接传递函数调制策略,确保矩阵式变换器的安全运行。实验结果表明,该方法不仅可以显著提高输出电流的功率,而且能够增大变频范围,从而提高传输效率。 展开更多

关键词 矩阵 矩阵变换器 调制方法 双向开关

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矩阵变换器技术研究现状与展望 被引量：1

14

作者 邓长征 蒋冰华 文中 《电气开关》 2007年第5期11-15,共5页

矩阵变换器与传统的交—交变频器及交—直—交变频器相比,具有几个显著优点:结构简单紧凑、能量双向流通、正弦输入输出电流、输入功率因素为1、输出频率可上下调控等一系列优点。在过去的二十多年间,矩阵变换器技术的研究与开发有了很... 矩阵变换器与传统的交—交变频器及交—直—交变频器相比,具有几个显著优点:结构简单紧凑、能量双向流通、正弦输入输出电流、输入功率因素为1、输出频率可上下调控等一系列优点。在过去的二十多年间,矩阵变换器技术的研究与开发有了很大的进展。以矩阵变换器关键技术的发展为基础,对国内外矩阵变换器技术研究现状进行了概述,并对矩阵变换器技术未来的发展做了展望。 展开更多

关键词 矩阵变换器 双向开关 换流策略 调制技术

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基于矩阵变换器的400Hz单相交流电源 被引量：1

15

作者 吴胜华 赖向东 张显才 《电源学报》 CSCD 2013年第5期99-103,共5页

依据三相/单相矩阵变换器(31MC,3-phase to 1-phase matrix converter)拓扑及SPWM控制技术,设计了一台单相400 Hz 4 kVA交流电源。提出了一种门极分时驱动策略,该信号综合了整流开关函数及SPWM信息,具有扇区自动切换,双向开关自然换流... 依据三相/单相矩阵变换器(31MC,3-phase to 1-phase matrix converter)拓扑及SPWM控制技术,设计了一台单相400 Hz 4 kVA交流电源。提出了一种门极分时驱动策略,该信号综合了整流开关函数及SPWM信息,具有扇区自动切换,双向开关自然换流功能。该方法无需检测负载电流或双向开关两端电压降的极性,可靠性高,易于实现。文章详细地分析了此交流电源的工作原理,通过仿真和试验验证了方案的正确性。 展开更多

关键词 矩阵变换器 双向开关 自然换流

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高效率单相全桥软开关整流器 被引量：1

16

作者 王强 陈俊 +1 位作者 王天施 刘晓琴 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1244-1248,共5页

单相全桥整流器工作在硬开关状态时,随着开关频率和输出功率的增大,开关损耗会显著增大,影响整流器效率的提高.为解决这一问题,提出了一种单相全桥软开关整流器,在整流器处于死区状态时,将要开通的主开关并联的谐振电容的电压能减小至零... 单相全桥整流器工作在硬开关状态时,随着开关频率和输出功率的增大,开关损耗会显著增大,影响整流器效率的提高.为解决这一问题,提出了一种单相全桥软开关整流器,在整流器处于死区状态时,将要开通的主开关并联的谐振电容的电压能减小至零,主开关动作时能完成零电压软切换,双向辅助开关动作时能完成零电流软切换.分析了整流器的换流过程,实验结果表明主开关和辅助开关完成了软切换动作.因此,该单相全桥软开关整流器在高开关频率下能实现高效率运行. 展开更多

关键词 整流器 开关损耗 双向开关 零电压开关 零电流开关

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基于DSP双向开关型无桥PFC变换器的研究 被引量：1

17

作者 林朝明 《电气技术》 2015年第7期68-71,共4页

对一种新颖前沿的单相双向开关型AC/DC无桥PFC拓扑进行研究,采用数字化前馈补偿,改善传统双环输入电流畸变问题,通过引入该种MCM数字前馈占空比补偿,使得系统在负载全功率范围内,输入电流波形不受电感连断续下模型差异的影响,都能得到... 对一种新颖前沿的单相双向开关型AC/DC无桥PFC拓扑进行研究,采用数字化前馈补偿,改善传统双环输入电流畸变问题,通过引入该种MCM数字前馈占空比补偿,使得系统在负载全功率范围内,输入电流波形不受电感连断续下模型差异的影响,都能得到一个较好的PFC效果。对于外环电压带宽低,采用输出负载电流前馈,改善其动态性能。最后搭建1k W的无桥PFC样机,并在该平台上验证了该套方案的可行性。 展开更多

关键词 双向开关 无桥PFC MCM前馈补偿 输入电流畸变 全功率范围

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全桥CLLC的双向隔离变换器设计 被引量：2

18

作者 周帅 马升潘 张庆 《机电工程技术》 2022年第1期209-214,共6页

"碳中和"计划的提出,为新能源产业的发展带来了前所未有的机遇。电力,在国民经济中的应用将占据更加重要的位置。轨道交通业,作为传统的电力驱动应用行业,氢燃料动力电池等新应用逐渐推广应用。应用于电网与储能设备之间的能... "碳中和"计划的提出,为新能源产业的发展带来了前所未有的机遇。电力,在国民经济中的应用将占据更加重要的位置。轨道交通业,作为传统的电力驱动应用行业,氢燃料动力电池等新应用逐渐推广应用。应用于电网与储能设备之间的能量交换的双向直流变换器,日益成为轨道交通产业的研究重点。介绍了双向直流变换器的工作模式,对比了主流双向变换器方案,指出基于LLC谐振软开关技术的双向直流变换器(CLLC双向直流变换器)的优缺点,详细分析了CLLC双向拓扑的工作模态,针对CLLC拓扑特性提出了谐振参数、等效电容匹配性设计方法,保证CLLC变换器正反向工作时软开关的实现。正反向工作时,无需设置不同的工作死区,降低了控制系统软、硬件设计的难度。基于以上研究,搭建了一台20 kW的CLLC双向直流变换器工程样机,在相同死区时间的情况下,测试了正反两个方向工作时的波形,验证了本方法的有效性。 展开更多

关键词 双向变换器 CLLC 软开关 参数匹配

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小浪底水电厂励磁系统双桥切换问题分析

19

作者 李宪栋 刘连军 +1 位作者 刘春奇 沙林 《大电机技术》 北大核心 2010年第1期58-59,共2页

对小浪底水电厂励磁系统运行过程中出现的失磁和过压现象,结合励磁系统可控硅整流桥的切换控制过程进行了分析,认为切换过程中继电器等元件动作不可靠是导致这些现象产生的原因。针对励磁系统双桥单向切换运行中存在设备利用率不高和系... 对小浪底水电厂励磁系统运行过程中出现的失磁和过压现象,结合励磁系统可控硅整流桥的切换控制过程进行了分析,认为切换过程中继电器等元件动作不可靠是导致这些现象产生的原因。针对励磁系统双桥单向切换运行中存在设备利用率不高和系统可靠性降低的不足,提出了双向切换的改进思路和对策,并对故障复位条件提出了改进建议。 展开更多

关键词 小浪底水电厂 励磁系统 双桥切换

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基于DSP+FPGA控制架构的矩阵变换器设计

20

作者 蔡巍 张晓锋 +3 位作者 乔鸣忠 何必 朱鹏 陈雷 《船电技术》 2013年第9期5-8,共4页

本文设计了一台5 kW直接型矩阵变换器的原理样机,包括各功能电路组成,双向开关器件选择,驱动电路与辅助电源等;特别是针对矩阵变换器调制与换流策略复杂的问题,搭建了DSP+FPGA的控制系统,充分利用了前者运算速度快与后者资源丰富的优点... 本文设计了一台5 kW直接型矩阵变换器的原理样机,包括各功能电路组成,双向开关器件选择,驱动电路与辅助电源等;特别是针对矩阵变换器调制与换流策略复杂的问题,搭建了DSP+FPGA的控制系统,充分利用了前者运算速度快与后者资源丰富的优点,并完成了满功率实验。实验结果表明,本文搭建的矩阵变换器原理样机运行可靠稳定。 展开更多

关键词 矩阵变换器 双向开关 DSP FPGA

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