软开关变流器的稳态分析

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1、变流技术与电力牵引1/200519变流技术软开关变流器的稳态分析（二）N.Femia等（意）【摘要】讨论软开关变流器的稳态分析。由于分别由软开关变流器的L-C单元和大的L-C滤波器单元决定的rr快、慢固有频率的共存，通过启动瞬态仿真程序寻找软开关变流器的稳态解可能会造成繁琐的计算和收敛失败。由于采用了基于暂态分析的换相检测技术和基于补偿原理的换相分析技术，文章所提出的数值法显示了高可靠性和快速收敛性。对两个直流变换器、一台逆变器和一台功率因数补偿装置作的稳态分析，突出显示了仿真算法的良好性能。关键词：补偿原理；暂态分析；软开关变流器；稳态分析中图分类号：TM46文

2、献标识码：A文章编号：1671-8410(2005)01-0019-06Steady-StateAnalysisofSoft-SwitchingConvertersAbstract:Steady-stateanalysisofsoft-switchingconvertersisdiscussedinthispaper.Findingthesteady-statesolutionofsoft-switchingconvertersbymeansofstart-transientsimulationmayinvolveonerouscomputationsandcon

3、vergencefailure,becauseofthemixoffastandslownaturalfrequenciesdeterminedrespectivelybythepresenceofsoft-switchingLr-CrcellselementsandbulkyL-Cfilterelements.Thenumericalmethodproposedinthispapershowshighreliabilityandfastconvergence,thankstotheadoptiononaintervalanalysisbasedtechnique

4、forthedetectionofcommutationsandacompensationtheorembasedtechniquefortheanalysisofcommutations.Someexamplesofsteady-stateanalysisoftwodc-dcconverters,aninverterandapowerfactorcorrectorarepresentedtohighlightthegoodperformancesofsimulationalgorithm.Keywords:compensationtheorem;interval

5、analysis;soft-switchingconverter;steady-stateanalysis5应用本节提供了软开关变流器的几个实例来验证第5节所述的分析方法的鲁棒性和适应性。推测的AS0作为一个不利条件而被选用，即随机选取初始LSSD，并且仅用ECCIs来划分工作周期[0，Tss]。其结果与用PSIM图2补偿二次型直流变换器：[27]和PETS仿真器计算所得的稳态波形进行比较。V＝100V,C=200μF,C=200μF,C=7.5nF,gf1f2r15.1例1C=7.5nF,L=2μH,L=200μH,L=200μH,r2xxf2第一个例子是图2所

6、示的补偿二次型dc-dc变流器[28]。R=2Ω,f=200kHz,D=0.5它包括1个单向外部控制开关和5个二极管，其工作周如下参数值：R=100kΩ，R=100μΩ，V=0。任意选offonth期Tss等于开关周期Ts。择该稳态分析的推测解AS0为：文献[28]中的变流器理论分析导出了一个以LSSDTSCILSSD00为特征值（表1）的稳态解。为了在尽量接近文献[28]æ0.5100000öAS=ç÷0ç÷中所提的理想条件下对变流器进行仿真，二极管采用è0.5010000ø20软开关变流器的稳态分析（二）变流技术与电力牵引1/2005表1图2变流器的理想LSS

7、D素对于稳态解的影响，它们取不同的R和V取值（Ronthoff（S，D1，D2，D3，D4，D5）定值为100kΩ），图2的电路作了几种仿真。图5是I、Lf1110001100001ILf2、VCf1、VCf2的平均值和ILr、VCr1、VCr2、的峰值与阻101001抗R值的关系。由图可见，在R的取值范围,相当于onon101010开关器件的实际寄生阻抗（10mΩ~1Ω）的范围内稳101110101000态解显示出较高的敏感性。这种影响不仅是由于寄生000100阻抗所导致的预期电压降，同时也是因为这些阻抗对010101010111换相点位置所引起的影响。0100

8、01图6表