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高频交流环节的研究

龙海峰  
【摘要】:本文在阐述高频交流环节逆变技术产生和发展的基础上,分析了几种具有代表性的电压源和电流源高频交流环节逆变技术的优缺点。电流源高频交流环节逆变技术克服了电压源高频交流环节逆变技术固有的电压过冲问题,在小功率场合性能优越具有良好的应用前景;但是在大功率场合,一般采用的还是电压源高频交流环节。 本文深入研究了全桥移相控制电压源高频交流环节变换器。这类变换器由逆变器、高频变压器、输出周波变换器、以及输出滤波器构成,适用于高压输出变换场合。输出周波变换器将此高频交流电压波解调成SPWM波,经输出滤波后得到稳定优质的工频正弦交流电压。 从完善电路拓扑的角度出发,本文应用了一种新的高频交流环节逆变电路方案,通过逆变器桥臂的移相,在移相控制的基础上,利用功率MOS管的输出电容和谐振电感(包括了变压器的漏电感)作为谐振元件,使全桥变换器的四个开关管依次在零电压条件下导通,实现恒频软开关。 逆变器是独立的小系统,为使其达到较好的动静态特性,必须采用闭环控制的方式,本文采用了电压反馈的闭环控制方式,使逆变器输出稳定的正弦波。 本文分析研究了高频交流环节中高频变压器与普通变压器的不同并设计了适合论文需要的高频变压器的主要参数。 本文建立了Matlab/Simulink环境下全桥电压源高频交流环节及其整个控制系统的完整仿真模型,其能比较准确的反映整个环节的特性,从而能够合理的选择一些重要的参数,缩短研制周期、节约成本。


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