基于AC-link的并联谐振高压电源的控制方法.pdf

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1、研究与设计基于AC-link的并联谐振高压电源的控制方法李伟，刘庆想，张政权，李相强(西南交通大学物理科学与技术学院，四川成都610031)摘要：介绍了一种基于AC-link技术的并联谐振高压电源的拓扑电路，该结构结合准谐振的工作模式能够实现高功率因数和高效率；采用了基于状态平面图对并联谐振电路的分析方法，该方法相比传统的基波等效分析法具有求解简单、直观、精确和负载适用范围大的特点，并给出了相应推导过程；给出了输出电压为25kV，电流为1A的变换器的分析和谐振参数设计。最后进行了仿真，仿真结果表明，基于高频交流链接并联谐振拓扑和基于状态平面图法的控制能够稳定输出电压(<1

2、%)，实现零电流开关，三相输入电流谐波较低(<12.5%)与三相电压基本同相位，功率因数为0.99。关键词：高频交流链接；并联谐振；状态平面图法；高压直流电源中图分类号：TM41文献标识码：A文章编号：1002-087X(2014)12-2337-03ControllingmethodofparalleledresonantHVDCpowersupplybasedonAC-linkLIWei,LIUQing-xiang,ZHANGZheng-quan,LIXiang-qiangAbstract:Aparallelresonanthighvoltagepowersupply

3、basedonhighfrequencyAC-linkwaspresented.Highpowerfactorandhighefficiencywereachievedwithinthequasi-resonantoperationmodeofthestructure.Ananalysismethodforparallelresonantcircuitbasedonthestateplandiagramwasproposed.Comparedtotraditionalsteady-state,simplesolvings,intuition,precisionandada

4、pttoawiderangeofloadvariationweretheadvantages.Thederivationprocessofparallelresonanceanalysiswasgiven.Theresonantparameterdesignsandtheprincipleofcontrolusingthestateplandiagrammethodforamodulewithoutputcharacter25kV,1Aweregiven.Andfinallyasimulationwastaken,thesimulationresultsshowthatt

5、heparallelresonantHVDCconvertorbasedonHFAC-linktechnologyandcontrolledwiththeproposedmothodhasastableoutput(<1%),switchsatzerocurrentandhasagoodinputcurrentcharacter(<12.5%)andhighpowerfactor(0.99).Keywords:AC-linktechnology;parallelresonance;stateplandiagram;HVDCpowersupply大功率高压直流电源广泛应用于

6、工业，如静电除尘、X光路和控制较为复杂，而且会引入较大的损耗，因而普遍仍仅采机，速调管放大器等，还应用于科学研究，如高能物理等。早期用电抗器来降低电流谐波，不仅体积大，而且输入端性能有的高压电源采用基于工频或中频变压器进行升压，并在高压限。端采用线性调整管进行稳压，体积大，效率低。基于多绕组变文献[1-3]提出了一种基于高频交流链(HFAC-link)技术的压器的PSM技术，本质上是多电平电源，输出端由各单元模并联谐振直流电源，采用准谐振的工作模式实现零电流开关块输出相串联，通过控制每个模块是否工作调节总电压，由于从而具有更高的效率(95%)，通过优化控制策略使得输入电流

7、具有高压开关的特点，因而输出端滤波需要的储能很少，对于的特性也较好。文献[1-2]中给出了采用传统的基波等效的方昂贵的回旋管等负载具有重要意义。然而，基于PSM技术的法对并联谐振电路进行了分析。然而，不同于串联谐振，并联高压电源体积仍非常大，而且成本高。当前基于DC-link技术谐振在不同状态和不同激励电压条件下，准谐振模式的频率的开关电源得到广泛应用，不仅体积小，而且采用谐振技术能是不同的，为了得到准确、适用性更广的频率控制量，本文采够实现高效率。随着电网负载的增多，为避免负载之间的影响用状态平面图法[4]对并联谐振电路进行