一种新颖软开关单相逆变器

《一种新颖软开关单相逆变器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第47卷第4期电力电子技术Vo1．47，No．42013年4月PowerElectronicsApril2013一种新颖的软开关单相逆变器梁星，李睿，蔡旭·(1．上海交通大学，电子信息与电气工程学院，风电研究中心，上海200240；2．上海交通大学，海洋工程国家重点实验室，上海200240)摘要：提出了一种单相全桥软开关逆变器，只需一个辅助开关，即可实现所有开关的零电压开关(ZVS)开通，并有效抑制二极管反向恢复。电路采用单极性正弦脉宽调制(SPWM)策略，主、辅开关具有相同的开关频率。给出软开关单相逆变器

2、的开关过程，并在此基础上分析了软开关实现条件。研制了300W样机，完成了实验验证。关键词：逆变器；软开关；零电压开关中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)04—0096—02ANovelSoftSwitchingSingle-phaseInverterLIANGXing1，LIRui。CAIXU1·2(1．ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Asingle—phasefull-bridgeso

3、ftswitchinginverterispmposed．Itusesonlyoneauxiliaryswitchandcanreal—izezero—voltageswitching(ZVS)turning—onforaltheswitches．Meanwhile，itcansuppressthediodereverserecovery．Thecircuitadoptsunipolarsinusodialpulsewidthmodulation(SPWM)strategy，themainandauxili

4、aryswitcheshaveth—esameswitch~equency．Theswitchprocessesofthesingle—phaseinverterareanalyzed，andtherequiresofsoftS—witchingisdeduced．A300Wprototypeisbuilttoverifythetheory．Keywords：inverter；softswitching；zero—voltageswitchingFoundationProject：SupposedbyChi

5、naPostdoctoralScienceFoundation(No．2011M500773)1引言2工作原理分析逆变器作为电力电子技术的重要分支，在不2．1软开关逆变器电路拓扑和调制策略间断电源、分布式能源发电等领域应用广泛。硬开软开关单相全桥逆变器拓扑如图1所示[2_。关逆变器在开关管动作时，其较大的开关电压电与传统的单相H桥逆变器相比，该拓扑在直流侧流变化率不仅会带来较大的开关损耗，降低逆变增加了辅助开关V、箝位电容C。及谐振电感。器效率，而且易引起电磁干扰(EMI)。而采用软开增加辅助支路是为在主电

6、路开通前，通过谐振将关技术可降低逆变器的开关损耗及EMI。根据谐直流侧母线电压降为零，从而实现ZVS开通，同振支路位置的不同．软开关逆变器可分为直流环时可有效抑制主开关器件并联二极管的反向节及交流环节软开关逆变器【”。前者结构简单，但恢复电流。此外，各开关器件两端并联一个电容(包开关电压应力较高：后者在每一个桥臂上放置谐括器件的寄生电容)．用来减小器件的关断损耗，振电路。所需器件较多，结构较为复杂。提高逆变器效率。为简化分析，假设逆变器工作于此处提出一种单相全桥逆变器，它属于直流单位功率因数，以逆变器输出正

7、半周为例进行分析。环节软开关逆变器，只需增加一个辅助开关，即可实现所有开关的ZVS，并有效抑制二极管反向恢复，从而提高逆变器效率。研究了逆变器软开关的实现方法，并在此基础上分析了软开关条件，最后研制了300W实验样机进行验证。图1ZVS单相逆变器基金项目：中国博士后基金(2011M500773)Fig．1ZVSsingle-phaseinverter定稿日期：2012—09一O1作者简介：梁星(1990一)，男，安徽六安人，硕士研究生，2．2软开关阶段分析对于软开关单相逆变器，逆变器控制是类似研究方向为电力

8、电子变流器。96一种新颖的软开关单相逆变器的，此处以逆变器的一个开关周期为例进行分析，＆=(1)图2示出关键点波形。式中：D。为辅助开关关断时间在一个开关周期中所占比例。因为通常D0《1，所以UCc《。设Crl==cr3=CA=Cr，结合阶段过程分析，可得到软开关实现的条件是：M器+、／彘(o(2)3实验开关管采用SPW47N65C3型MOSFET，主电路参数：=100V，交流滤波电感为0．8mH，交流滤波电容3