结实型谐振直流环节逆变器的分析和研究

电力电子技术发展的主要趋势之一是高频化，而谐振软开关技术是实现高频化的有效途径。本文以较有研究价值的结实型谐振直流环节作为研究对象．讨论了其工作原理、工作状态分析和控制特性。并结合逆变器负载对整个结实型谐振直流环节几种有效的控制策略作了研究，最后以单相结实型谐振直流环节逆变器为对象进行了仿真，验证了理论分析结果。     

谐振DC环节逆变器的分析

从基本谐振直流环节逆变器的设计思路出发,分析了谐振DC环节逆变器的工作原理和存在的缺陷,并对改进型的谐振DC环节逆变器作了介绍.     

谐振DC环节逆变器的分析

从基本谐振直流环节逆变器的设计思路出发,分析了谐振DC环节逆变器的工作原理和存在的缺陷,并对改进型的谐振DC环节逆变器作了介绍。     

高频软开关逆变器的控制分析

在50kHz交叉联正激直流环节软开关逆变器工作频率难以提高的基础上，研究了kHz并联正激直流环节软开关逆变器新的控制方案，直流变换器改为20个200kHz正激变换器并联工作，通过一定的控制形成200kHz的直流脉冲电压，逆变器以100kHz的采样频率有限单极性控制，仿真结果表明该控制方案可行，功率管的开关频率提高，开关损耗下降，该方案有助于减小变换器的成本，体积和重量，改善变换器输出特性。     

正弦脉冲宽度调制的谐振式直流环节逆变器

本文提出了正弦脉冲宽度调制（ＳＰＷＭ）的谐振式直流环节逆变器，它可使ＧＴＲ在零压下开关，从而避免了ＧＴＲ二次击穿，减少了开关损耗，使系统效率大大提高，克服了整周波调制（ＩＰＷＭ）的谐振式直流环节逆变器所带来的谐波分量大、转矩不稳定等问题．     

串并联谐振逆变器的设计

采用辅助谐振电感与换能器并联形成串并联谐振逆变器,分析了电路工作原理,讨论了在保证电路电流断续工作情况下辅助谐振电感的选取原则,给出了电路主要参数的设计方法.由于功率管工作在软开关条件下,所以电路工作效率较高.实验表明该设计方案是切实可行的.     

谐振逆变器的等效小参量法分析

根据谐振逆变器的等效小参量法分析方法的基本思路和求解过程，将该分析方法推广到谐振直流环节逆变器(resonant DC link inverter)中，得出了各个阶次的解析表达式。该方法具有计算过程简单和准确度高的优点，结果证明了该方法的正确性。     

基于神经元PID控制的四开关三相Buck-Boost逆变器研究

单级四开关三相Buck-Boost逆变器是一种能够在较大直流输入电压范围内工作的新型拓扑结构,除了升压/降压能力外,该拓扑还具有实现DC-AC转换的功能.此外,与传统的四开关三相逆变器相比,该新型拓扑结构获得的输出电压正弦性良好,且不需要任何输出滤波器.新型拓扑结构使用较少的开关器件、电感和电容,从而降低了成本和尺寸....     

准谐振变换器的建模与性能分析

以Boost式零电流开关准谐振变换器(ZCS—QRCs)为例，论述了准谐振变换器的工作原理．利用基于电路拓扑的简化分析技术建立了非线性动态电路模型，并对其电压转换比在不同负载下与开关频率的关系曲线进行了分析．结果表明，要在不同负载和不同输入电压下得到符合要求的输出电压，需采用全波模式下的脉冲频率调制策略．另外，对输出电压的阶跃响应曲线进行仿真分析，该模型易于利用MATLAB软件仿真，结果具有大信号瞬态响应曲线．     

谐振DC环节高频逆变器理论分析及参数设计

对适用于大功率高频感应加热的谐振ＤＣ环节高频逆变器进行了理论分析,提出谐振电感短路电流最佳控制方案,对系统参数、输出电流电压以及谐振ＤＣ环节特性进行了详细的讨论。理论分析将负载作为电阻考虑,避免了将负载看作怦流源时给计算带来的误差。分析结果表明,谐振ＣＤ环节最佳参数仅仅决定于负载电阻和输出频率。     

硅基完全集成DC/DC转换器中多层平面电感设计与建模

为提高完全集成低压低功率DC／DC转换器转换效率与输出电流能力，提出了一种多层混联螺旋电感结构．该结构基于标准0．5μm 2P3M CMOS工艺，将下面较薄的两层金属线圈多点并联，再与最上层金属线圈串联．多点并联结构有效地增加了等效金属层的厚度，串联结构增加了线圈之间的互感值，从而可以在不增加额外工艺成本的条件下显著提高平面电感的品质因数、单位面积电感值和电感线圈的电流承受能力．所提出的模型为完全集成DC／DC转换器的整体电路模拟分析提供了便利基础．基于0．5μm2P3MCMOS硅衬底工艺的模拟计算结果表明，在DC／DC转换器工作频段50～400MHz，取得了预期电感的设计效果，最大品质因数值达4．2，单位面积电感值达到83mH／m^2，可以承受的电流达90mA．电感芯片测试结果与模型模拟结果基本吻合．     

电网短路状态下并网逆变器的谐振控制

为了改善电网短路故障情况下直驱式永磁风电系统的并网逆变器控制性能,提出基于比例积分谐振控制器的并网逆变器直接功率控制算法,通过设置基频谐振控制器实现网侧变流器输出电压、电流信号的无静差跟踪,同时在直流母线侧通过2倍工频谐振控制器可以抑制电网故障状态下直流母线的电压波动．与传统网侧逆变器的交直轴电流双闭环PI控制相比,该算法无须分离正负序电流分量,从而避免了电流滤波环节带来的系统带宽减小的弊端．在PSCAD／EMTDC环境下建立基于背靠背变流器的1．5MW永磁直驱风力发电系统仿真模型,仿真结果表明：当电网短路导致电压不平衡时,结合能量卸荷电路能够抑制直流母线电压的升高,限制了电网过电流,可以实现网侧逆变器的单位功率因数控制,增强了风电机组的故障穿越能力．同时搭建了10kV·A样机系统,试验波形证明了系统设计与控制策略的正确性和先进性．     

永磁电机矢量控制下逆变器母线电流频谱分析

逆变器直流母线电流频谱的准确解析是对电磁干扰进行分析及母线电容选取的重要理论基础.针对永磁同步电机(PMSM)作为负载时逆变器直流母线电流频谱的数学表达和理论求解方法分析了相电压基波和高次谐波对应的等效阻抗,结果表明:非凸极PMSM各次谐波对应的视在电感相等并且恒定;凸极PMSM的基波电流可以在直轴和交轴上进行相量分解,其对应电感为直轴和交轴电感,高次谐波对应的电感随着转子的位置变化.理论计算时可以通过忽略高次谐波或取平均电感的方法来进行近似.给出了母线电流频谱计算的方法与过程.仿真和实验都证明了本文方法及公式的正确性和有效性.     

PMSM矢量控制下逆变器母线电流频谱分析

逆变器直流母线电流频谱的准确解析是对电磁干扰进行分析及母线电容选取的重要理论基础。针对永磁同步(PMSM)作为负载时逆变器直流母线电流频谱的数学表达和理论求解方法分析了相电压基波和高次谐波对应的等效阻抗。分析得出:非凸极PMSM各次谐波对应的视在电感相等并且恒定;凸极式PMSM的基波电流可以在直轴和交轴上进行相量分解,其对应电感为直轴和交轴电感,高次谐波对应的电感随着转子的位置变化。理论计算时可以通过忽略高次谐波或取平均电感的方法来进行近似。给出了母线电流频谱计算的方法与过程。仿真和实验都证明了本文给出的计算方法及公式的正确性和有效性。     

无刷直流电机模糊控制系统的建模与仿真

从无刷直流电机的基本原理出发,提出了无刷直流电机控制系统仿真建模的新方法.该方法在Mat-lab/Simulink中按功能进行模块化建模,用M文件来编写功能函数,实现了电流滞环和转速模糊控制的双闭环调速系统的仿真.利用该模型分析了电机的动静态性能,得到了电机运行时的反电动势、相电流、转矩和速度曲线,与一般比例积分与微分控制相比,系统响应时间缩短一半,且无超调,具有较强的鲁棒性和自适应能力.该模型准确易行,便于替换和修改,为今后分析该类电机和对其控制策略的研究提供了新的方法.     

弧焊逆变器控制系统的非线性模型仿真研究

针对目前采用线性化的小信号分析方法进行近似估计在时域或频域分析中具有的局限性,结合弧焊变器动态过程的特点,提出了基于Matlab建立控制系统的非线性模型并进行仿真分析的方法。分析结果表明,该模型能够直接给出对输出动态过程的描述,正确地反映系统的动态性能。仿真和实验测试结果证明了其正确性,为弧焊逆变器研究和设计提供了有效手段,并可推广到其他类型的焊接电源。     

基于PWM控制的可调电感补偿的谐振式无线充电技术

磁耦合谐振式无线充电技术是电动汽车充电领域新的发展方向,与强耦合感应式无线充电技术相比,磁耦合谐振式无线充电方式传输距离更远,无辐射污染,穿透性强。然而,在定距离串并磁耦合谐振式无线充电装置中,当发射线圈与接收线圈的距离由于某种原因发生变化时,原方和副方的谐振频率不一致,需要实时调整补偿电容,才能保证工作在当前距离下的最大效率。在分析前述问题的基础上,提出了一种基于PWM控制可调电感补偿方案,并通过实验验证了该方法能在一定距离范围内有效提高系统在变距离中的传输效率。     

新型动力换挡式变速系统换挡过程建模及优化

为了能够继承双离合变速器动力换挡的优点,并利用有限齿轮对数实现更多的速比,提出了一种新型动力换挡式自动变速系统.在对其结构和换挡过程进行深入分析的基础上,建立了基于整车应用的传动系统动态仿真模型,包括换挡动力学模型和控制模型;并对影响换挡品质的换挡控制参数进行了分析和优化;最后,以连续升档为例,利用仿真模型对新型变速系统的换挡性能进行了仿真验证.研究结果表明:该新型动力换挡式自动变速系统不仅可通过n+m对定轴齿轮副实现2(n+m)种不同的速比,而且能较好地实现动力换挡.