基于簡單拓?fù)涞膯蜗嘀苯覣C-AC變換器研究.pdf

1、基于DC-DC拓?fù)?、通過雙向化功率開關(guān)實(shí)現(xiàn)直接AC/AC變換，是近年來AC/AC功率變換技術(shù)研究的熱點(diǎn)。本文介紹了基于直流Buck、Boost和Cuk電路，采用單有源四象限開關(guān)實(shí)現(xiàn)功率雙向化的直接AC/AC變換拓?fù)渥?，該拓?fù)渥逯械膯?、三相變換電路均只使用兩個(gè)功率開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)波形優(yōu)良的同頻AC/AC四象限變換，具有電路結(jié)構(gòu)簡單、控制簡便、可實(shí)現(xiàn)小型化等優(yōu)點(diǎn)。本文以這一撲族中的兩種基本單相變換電路AC_Buck和AC_Cuk為對象，對基于簡

2、單拓?fù)涞膯蜗嘀苯覣C/AC變換器進(jìn)行了全面的研究。 本文首先分析了AC_Buck變換器的變換原理，得出了電路參數(shù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；繼而對電路實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)即功率管換流問題進(jìn)行了深入分析，并得出了一種可行的解決方案即RCD換流方案；作為對簡單拓?fù)鋯蜗嘀苯覣C/AC變換器控制策略的探索，本文以AC_Buck為平臺，對電壓單閉環(huán)瞬時(shí)值控制方案進(jìn)行了研究，在理論分析和仿真研究的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并制作了一臺采用RCD換流、電壓單閉環(huán)瞬時(shí)值控制的AC_Buc

3、k變換器原理樣機(jī)。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，RCD換流方案有效地解決了變換器的功率管換流問題，采用電壓單閉環(huán)瞬時(shí)值控制能夠?qū)崿F(xiàn)波形優(yōu)良的四象限AC/AC變換，對電源和負(fù)載擾動均具有很強(qiáng)的抵制能力和良好的動態(tài)特性，但不足之處是采用該控制方案存在輕微程度的輸出電壓過零點(diǎn)畸變。 本文繼而對AC_Cuk變換器進(jìn)行了全面研究，分析了其變換原理，得出了電路參數(shù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；通過理論分析和仿真研究，驗(yàn)證了RCD換流方案同樣能夠解決AC_Cuk的功率管換

4、流問題；論文同時(shí)對具有兩電感耦合的AC_Cuk變換器進(jìn)行了理論和仿真分析，驗(yàn)證了AC_Cuk變換器通過輸入和輸出兩電感間的耦合，可實(shí)現(xiàn)輸入或輸出電流零紋波；針對電壓單閉環(huán)瞬時(shí)值控制存在的輸出電壓過零畸變這一不足之處，本文還以AC_Cuk為平臺，將單周期控制方案作為優(yōu)化控制策略進(jìn)行了理論和仿真研究。研究結(jié)果表明，采用單周期控制的簡單拓?fù)鋯蜗郃C/AC變換器避免了輸出電壓過零畸變問題，并且這一控制方案對輸入電壓的波動具有更強(qiáng)的抵制能力和更快