一种零电流转换软开关逆变器的损耗分析及其与硬开关逆变器的效率比较

零电压零电流谐振极型软开关逆变器

１１３００１）
摘要：提出一种新型的零电压零电流谐振极型软开关逆变器，可在主功率器件开通ห้องสมุดไป่ตู้ 关断时，同时实现零电压和零电流，因此对于内部电容不能忽略的器件，减小了其容性开通损耗，当ＩＧＢＴ作为主功率器件时，亦减小了
Ｚｅｒｏ・ｖｏｌｔａｇｅＺｅｒｏ－ｃｕｒｒｅｎｔＲｅｓｏｎａｎｔＰｏｌｅＳｏｔ－ｆｓｗｉｔｃｈｉｎｇＩｎｖｅｒｔｅｒ
ＷＡＮＧＱｉａｎｇ
（ＬｉａｏｎｉｎｇＳｈｉｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｓｈｕｎ１１３００１，Ｃｈｉｎａ）
一
台１ｋＷ的实验样机。实验结果验证了该软开关逆变器的有效性。
文献标识码：Ａ文章编号：１０００ — １００Ｘ（２０１５）０５ — ００３５ — ０３
关键词：逆变器：软开关；零电压零电流中图分类号：ＴＭ４６４
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｏｖｅｌｚｅｒｏ — ｖｏｌｔａｇｅｚｅｌｏ－ｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｏｎａｎｔｐｏｌｅｓｏｆｔ — ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｉｎｖｅｒｔｅｒｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｚｅｏ— ｒｖｏｌｔａｇｅａｎｄｚｅｒｏ — ｃｕｒｅｎｔｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ，ｄｕｉｎｒｇｍａｉｎｐｏｗｅｒｄｅｖｉｃｅｓｔｕｒｎ－ｏｎａｎｄｔｕｎ— ｒｏｆ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｕｒｎ－ｏｎｃａｐａｃｉｉｔｖｅｌｏｓｓｅｓｃａｎｂｅｒｅｄｕｃｅｄｆｏｒｄｅｖｉｃｅｓｏｒｆｗｈｉｃｈｔｈｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｃａｐａｃｉｔｏｒｖｌｕａｅｃａｎｎｏｔｂｅｎｅｇｌｅｃｔｅｄ．Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙｌｏｓｓｅｓｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｔａｉｌｃｕｒｅｎｔｃａｎａｌｓｏｂｅｒｅｄｕｃｅｄ，ｗｈｅｎＩＧＢＴｓａｒｅｕｓｅｄａｓｍａｉｎｓｗｉｔｃｈｅｓ．ｈｅＴｃｏｍｍｕｔａｉｔｏｎｓｏｆｔｈｅｍａｉｎｐｏｗｅｒｄｅ－ｖｉｃｅｓｏｃｃｕｒｔｒｕｌｙｗｉｔｈｏｕｔｌｏｓｓｅｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｅｖｒｅｒｓｅｒｅｃｏｖｅｒｙｌｏｓｓｅｓｏｆｍａｉｎｄｉｏｄｅｓａｒｅｍｉｎｉｍｉｚｅｄ，ａｎｄａｕｘｉｌｉａｒｙｓｗｉｔｃｈｅｓｃｏｍｍｕｔａｔｅａｔｚｅｒｏｃｕｒｒｅｎｔ．Ｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｓａｔｄｉｆｅｒｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｓｎｄａｈｅｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔ

ZVT软开关三相PWM逆变器的研究的开题报告

ZVT软开关三相PWM逆变器的研究的开题报告一、选题背景和意义随着电力电子技术的发展，逆变器逐渐成为各类电能质量控制设备的重要部分。

其中，PWM逆变器是一种被广泛应用于交流电动机驱动、光伏逆变等领域的主流逆变器。

而在PWM逆变器中，软开关技术因其能够有效地减少开关过程中的电磁干扰而备受瞩目。

在众多软开关逆变器技术中，ZVT技术是一种成熟度较高的技术。

ZVT软开关技术可以有效地降低逆变器开关器件的损耗，提高逆变器的效率和可靠性。

这种技术的应用对于当前智能电网、电气化和电机控制等领域的发展有着非常重要的意义。

因此，本文将从ZVT软开关三相PWM逆变器的研究入手，探究其在电力电子技术领域的应用和发展前景，对于推动电力电子领域技术的发展具有一定的理论和实践意义。

二、研究内容和方法1. 研究内容本文将以ZVT软开关三相PWM逆变器为研究对象，阐述其原理和工作方式，并深入探究其在不同应用场景下的优势和局限性。

重点研究内容包括：（1）ZVT软开关技术的基本原理和实现方法。

（2）三相PWM逆变器的基本原理和实现方法。

（3）ZVT软开关三相PWM逆变器的设计和实现。

（4）ZVT软开关三相PWM逆变器在电气化、光伏发电等领域的应用。

（5）ZVT软开关三相PWM逆变器的性能评估和比较分析。

2. 研究方法本文将采用文献综述法、仿真分析法和实验研究法相结合的方法进行研究。

具体方法如下：（1）文献综述法：通过查阅大量相关文献资料，全面了解ZVT软开关三相PWM逆变器的相关知识和研究现状，为后续的实验和仿真分析提供参考。

（2）仿真分析法：采用PSIM等仿真软件对ZVT软开关三相PWM逆变器的工作情况进行模拟和分析，验证其电路设计的可行性和稳定性，并深入研究其性能表现。

（3）实验研究法：搭建ZVT软开关三相PWM逆变器的实验平台，测试其输出电压、电流、功率等性能指标，并与传统三相PWM逆变器进行性能比较分析。

三、预期研究成果通过本文的研究，预期可以得到以下成果：（1）对ZVT软开关三相PWM逆变器的工作原理和实现方法有更全面的了解。

一种PWM软开关变流器实现及损耗分析

机传动。
ＰＷＭＳｏｆｔＳｗｉｔｃｈＩｎｖｅｒｔｅｒａｎｄＬｏｓｓＡｎａｌｙｓｉｓ
ＵＸｉａｏｆｅｎｇ
（ＳｈｅｎｙａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０１３６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｚｅｒｏｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ（ＺＣＴ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｃｒｅａｔｅｓｔｈｅｓｗｉｔｃｈｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏｒｚｅｒｏｃｕｒｒｅｎｔｓｂｙ
开关条件。辅助电路的引入不会对主电路的控制算法产生影响，使得传统ＰＷＭ控制策略能够直接应用在软开关变流器上。在分析ＺＣＴ软开关工作原理的基础上，引入的辅助电路损耗小于减少的开关损耗，ＺＣＴ技术提高变流器的整机效率。通过一台５００ｋＶＡ三相ＺＣＴ软开关ＰＷＭ软开关变流器互馈试验平台，完成了功率、软开关试验及不同谐振参数下的效许晓峰（１９６０一），男，教授，博士生导
ａｃｈｉｅｖｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｏｎａｎｔｐｒｏｃｅｓｓｉｓｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｏｆｃｏｎｖｅｔｅ研究方向为电

无刷直流电机逆变器的软开关技术

无刷直流电机逆变器的软开关技术无刷直流电机逆变器是一种将直流电能转换成交流电能并驱动无刷直流电机的电子设备。

在无刷直流电机逆变器中，软开关技术在提高电机效率、减少电机噪音、降低电机振动等方面起着重要的作用。

本文将介绍无刷直流电机逆变器软开关技术的原理、分类、现有研究进展，并分析其优缺点。

无刷直流电机逆变器的原理是将直流电能通过逆变器转换成交流电能，然后通过交流电能驱动无刷直流电机运转。

在逆变器中，开关管承担着很重要的作用，其具体工作模式在很大程度上决定了逆变器的性能。

传统的硬开关技术在开关管关断时会产生较大的开关损耗和电磁干扰，不利于逆变器的安全和稳定运行。

而软开关技术可以在开关管关断时通过一系列控制策略提高开关管的效率和工作稳定性，减小开关损耗和电磁干扰。

根据开关管的工作原理和逆变器的拓扑结构，可以将软开关技术分为多种类型。

常见的软开关技术包括零电压切换（ZVS）技术、零电流切换（ZCS）技术、有限电压切换（FZVS）技术等。

其中，ZVS技术是指在开关管关断时通过调节电压或电流使其达到零值的技术，可以减小开关管关断时的开关损耗，提高逆变器的效率。

ZCS技术是指在开关管关断时通过调节电流使其达到零值的技术，可以减小开关管关断时的电流压力，降低电磁干扰。

FZVS技术是指在开关管关断时通过控制电压保持在一定范围内的技术，可以降低开关管关断时的电压应力，延长其使用寿命。

当前，软开关技术在无刷直流电机逆变器中得到了广泛的应用和研究。

根据控制策略的不同，可以将软开关技术进一步分类为PWM控制技术、谐振控制技术、混合控制技术等。

PWM控制技术是指通过调节开关管的通断时间比例来控制输出电压或电流的技术，可以实现电机的高效驱动和精确控制。

谐振控制技术是指通过共振电路和谐振元件来控制开关管的开关瞬间，减小开关损耗和电磁干扰。

混合控制技术是指将PWM控制技术和谐振控制技术相结合的技术，可以实现更高的性能和更低的成本。

一种减小开关损耗的软开关技术

收稿日期:2005-10-13作者简介:孟君(1968-),男,内蒙古商都人,1993年毕业于阜新矿业学院自动化专业,学士,工程师,现神华东胜煤炭运销分公司补连塔站站长。

一种减小开关损耗的软开关技术孟君(神东煤炭运销分公司,内蒙古伊旗 017209)摘要:通过采用隔直电容和饱和电抗器的方法,使电源超前臂处于零电压开关状态,滞后臂处于零电流开关状态,克服了常规相移脉宽调制控制开关电源滞后桥臂零电压开关范围窄的缺点。

关键词:软开关;损耗;技术中图分类号:TM 564.8 文献标识码:B 文章编号:1671-749X(2005)04-0040-020 引言开关电源具有功率转换效率高、稳压范围宽、功率体积比高、重量轻等特点。

为了使开关电源的变压器、电抗器等磁性元件和平滑波形的电容器小型化,并且进一步提高电源系统的动态响应性能,需提高开关频率。

然而,对脉宽调制(P WM )硬性开关电源而言,开关频率提高后,开关损耗随着频率增加成正比增加,此外,电路中分布电感和分布电容或二级管中存储电荷产生的浪涌或噪音不仅会产生电磁干扰和射频干扰,而且也降低电源装置本身的可靠性。

本文讨论一种新型的相移P WM 控制电路,通过增加隔直电容和饱和电抗器等办法,无需采用辅助开关,使得超前桥臂处于零电压开关状态,滞后桥臂处于零电流开通和关断状态,进一步拓宽功率器件的软开关工作范围.考虑到现有磁性材料性能,为了避免过高频率造成过大铜损和铁损,仍取开关频率为20k H z 。

1 软开关变换电路的原理及电路实现1.1 软开关变换电路原理本文研制零电压零电流相移P WM 电路如图1所示,与相移P WM 电路不同之处在于多加隔直电容C 和饱和电感Ls 。

饱和电感Ls 相当于一个开关,有电流时饱和电感Ls 饱和,相当于短路,无电流时感抗很大,相当于开路。

图1 零电压电流P WM 主电路图超前管VT1,VT3零电压开通条件与常规相移P WM 一样,但利用电容C 在环流期间,加快环流衰减,使得滞后管实现零电流关断,并利用饱和电抗器Ls 阻止L ,C 振荡电流反向(反向电流伏秒积不足以使饱和电抗器Ls 饱和,其电抗值为无穷大),在滞后管开通时,由于饱和电抗器Ls 处于不饱和状态,电抗值很大,电流上升率慢,电压下降快,为零电流开通。

推挽变换器在软开关与硬开关工作模式下的比较研究[1]

推挽变换器在软开关与硬开关工作模式下的比较研究摘要：对于工作在软开关和硬开关两种模式下的推挽结构的DC/DC变换器作了比较研究，分析了它们各自的优缺点，并从工程应用角度出发，研制了一台300W的DC/DC变换器。

关键词：推挽变换器；串联谐振；软开关；硬开关 1 引言在DC/DC升压式电路中，通常采用的拓扑结构有Boost、Buck Boost和推挽三种。

而当输入电压比较低（如单节蓄电池供电时仅12V），功率不太大的情况下，一般优先采用推挽结构。

硬开关在推挽电路中应用已比较成熟，本文先针对硬开关技术，分析其在工程应用中存在的弊端，进而引入软开关技术[2,3,4]，并作一比较分析。

最后，按照产品设计要求，研制了一台300WDC/DC变换器。

结果表明，运用这种拓扑结构设计的升压变换器具有诸多优点。

2 硬开关电路 2.1 工作原理图1为推挽式硬开关电路的工作原理图[1]。

它有3种工作模式：模式1 Q1导通，Q2截止，原边电流流经Q1，同时变压器副边电流通过D1和D4向负载供电；模式2 Q2导通，Q1截止，原边电流流经Q2，同时变压器副边电流通过D3和D2向负载供电；模式3 Q1和Q2都截止，原边不向副边传输能量，则负载的能量来自副边的滤波电感L和滤波电容C。

2.2 分析图2和图3是变换器工作时功率管两端的电压波形。

由于电感的原因，功率管导通电压降呈锯齿波形，见图3中的v dson。

图2 功率管工作波形图3 功率管导通电压降变换器工作条件如下： V i =12V ，V o =200V ，I o =1.5A ； f s =50kHz ，L =200μH ，R 1=R 2=10Ω/2W ， C 1=C 2=0.01μF ，功率管为BUZ100SL 。

测得整机效率仅为74％，且功率管发热比较严重。

通过改变吸收电路参数，并联功率管，调节输出滤波参数显示，并联功率管和适当增加L 值可以明显提高整机的效率（见表1）。

一种新型准谐振软开关Z源逆变器的研究的开题报告

一种新型准谐振软开关Z源逆变器的研究的开题报告题目：一种新型准谐振软开关Z源逆变器的研究一、研究背景随着电力电子技术的不断发展，逆变器作为一种核心的功率电子器件在电力变换领域的应用越来越广泛。

在工业、交通、家居等领域中，逆变器作为一种能够将直流电源转换为交流电源的电子设备，其功效在节能减排、提高系统效率、提高电路控制精度等方面有着重要的意义。

在逆变器中，谐振现象是非常常见的，而准谐振则是一种更为理想的振荡模式，具有更好的传输效率和促进系统稳定的能力。

因此，对于准谐振逆变器的研究一直是电力电子领域的热点之一。

二、研究内容本研究将重点研究一种新型准谐振软开关Z源逆变器的设计与研究。

该逆变器采用准谐振模式，具有更高的转换效率和更好的系统稳定性能。

该逆变器还采用了软开关技术和Z源拓扑结构，在实际应用中具有更好的运行效果和更小的损耗。

主要研究内容包括：1. 确定逆变器的软开关技术和Z源拓扑结构，并设计具体的电路参数。

2. 分析逆变器的准谐振特性和电路运行机制，确定合适的工作条件和控制策略。

3. 实验验证逆变器的性能和效率，对比分析与传统逆变器的差异。

三、研究意义本研究的主要意义有：1. 探索一种新型的准谐振逆变器拓扑结构，提高系统的转换效率和稳定性能。

2. 推广软开关技术在逆变器中的应用，降低系统损耗、提高电路寿命。

3. 为实现低成本、高效率、高可靠性的电力变换装置提供一种优化方案。

四、研究方法本研究采用理论分析和实验验证相结合的方法。

首先，基于理论计算和仿真模拟，研究逆变器的电路特性和工作机制。

其次，利用实验平台，对设计的逆变器原型进行性能测试和效率分析，验证理论分析的合理性。

五、预期结果本研究的预期结果包括：1. 设计出一种新型的准谐振软开关Z源逆变器原型，实现优化的电力变换功能。

2. 理论分析逆变器的准谐振特性和运行机制，并基于仿真模拟验证其合理性。

3. 通过实验验证，分析逆变器的性能参数，验证其性能和效率的优越性。

零电压_零电流PWM软开关技术研究

图 5 零电流2零电压全桥 PWM 变换器
图 6 图 5 电路的改进 (a) 上臂的简化; (b) 下臂的简化
图 7 优化的零电流2零电压全桥 PWM 变换器
3 状态与能量分析
在简化后的电路图 7 中, 谐振电感L r 为 S1～ S4 提供零电流开启的条件, C r1、C r2 分别为 S1、S2 和 S3、 S4 提供零电压关断的条件。C E 储存每个工作周期内 L r、C r 中的能量, 并通过 L E1或 L E2, D x 将这部分能量无损地回授到 V in。
iL E1 ( t)
=
V CE (t L E1
t0)
(1)
注意到此时 C r1 上电压为- V CE, C r2 上电压为 V in, L r 中电流为 I 0。
假设 t1 时 T ON 时间结束, S1、S4 断开, 此时的电
流回路为 L E1→D 5 →D 2 →C r1 →L E1, 维持 iL E1 并对 C r1 充电; C r2→D 3→L r→C E →D 2→C r1→I 0→C r2, L r 中能量向 C E 转移, 使 L r 中电流减小, 同时 C r2 放电, 其电压转移到 C E 和 C r1上。又由于 C E µ C r1, 因此使 C r1电压上升。此时 S1 和 S4 上电压变化为
以下对软开关的工作过程和能量转换情况进行
分析。
假设 t0 时开关 S1、S4 导通, 则如前文所述, 在 S1 中不仅有工作电流 I 0, 还有部分 C E 能量将通过它进入L E1。此时的两个电流回路为V in→L r→S1→I 0→S4 →V in, 提供输出电流 I 0: C E →S 1 →L E1 →D 5 →C E , 为 C E 能量转移回路, 电流大小为

一种新颖的软开关双向DCDC变换器

一种新颖的软开关双向DCDC变换器一、背景技术DCDC变换器是一种将直流电压转换为另一个直流电压的电力电子装置。

传统的DCDC变换器采用硬开关技术，即开关在导通和关断时都会产生较大的损耗和噪声。

这不仅降低了变换器的效率，还会产生电磁干扰，影响周边设备的正常运行。

为了解决这些问题，软开关技术被引入到DCDC变换器中。

软开关技术通过控制开关的导通和关断时间，降低开关损耗和噪声，从而提高变换器的效率并减少对周边设备的影响。

本文所介绍的软开关双向DCDC变换器正是基于这一技术发展而来的。

二、新型软开关双向变换器介绍该双向DCDC变换器的基本工作原理，包括其如何实现能量在两个方向上的转换。

详细描述其独特的软开关技术，以及这种技术如何减少开关损耗，提高效率。

描述该新型变换器的电路拓扑结构，包括主要的电力元件如开关器件、电感、电容等的连接方式。

解释电路设计如何实现软开关操作，以及电路的灵活性和可扩展性。

阐述该双向变换器的控制策略，包括如何精确控制开关动作以实现软开关条件，以及如何管理能量流向，确保能量转换的高效和稳定。

对比传统硬开关变换器和新型软开关双向变换器的性能，包括效率、功率密度、热管理等方面的优势。

强调新型变换器在特定应用场景下的性能提升。

如果可能，提供实验数据或仿真结果来验证新型软开关双向变换器的性能。

展示其在实际应用中的潜力和效果，以及与传统技术的对比。

探讨该新型变换器在不同领域的应用前景，如电动汽车、可再生能源系统、电力电子设备等。

讨论其如何满足未来能源管理和存储的需求。

三、性能优势与传统的硬开关DCDC变换器相比，这种新颖的软开关双向DCDC 变换器具有多项性能优势：高效率：由于采用了软开关技术，开关损耗大幅降低，整个变换器的效率得到了显著提高。

低噪声：由于辅助开关实现了软开关功能，开关过程中产生的噪声大幅减少，从而降低了对周边设备的影响。

稳定性好：由于采用了双向输电技术，该变换器可以在不同的输入和输出条件下保持稳定的输出，使其在许多电力电子设备中具有广泛的应用前景。

电力电子硬开关与软开关技术

优点与缺点
1
2
3
4
优点：降低开关损耗，提高开关频率，
减小电磁干扰
缺点：需要复杂的控制电路，成本较
高
缺点：需要精确的控制和设计，实现
难度较大
优点：提高系统效率，降低发热量
应用领域
01
电力电子设备：如变频器、开
关电源等
02
电力系统：如高压直流输电、柔性交流输电
系统等
03
电动汽车：如电机驱动、电池管理系统等
航空航天：如电力推进系统、电源管理系统等
工业自动化：如电机控制、过程控制等
2
工作原理
软开关技术通过控制开关器件的导通和关断时间来实现开关动作
软开关技术利用谐振电路来减小
开关损耗
软开关技术通过控制开关器件的驱动信号来减小
开关噪声
软开关技术可以提高开关频率，降低开关损耗，
提高电源效率
演讲人
目录
01. 硬开关技术 02. 软开关技术 03. 硬开关与软开关的比较
1
工作原理
硬开关技术通过控制开关器件的通断来实现功率转换
硬开关技术通过优化开关器件的驱动和控制方式来降低开关损耗
开关器件在开关过程中会产生开关损耗，影响效率
硬开关技术可以实现较高的开关频率，提高功率密度和效率
硬开关：成本较低，技术成熟
06
软开关：成本较高，技术相对复杂
成本差异
01
硬开关成本较低，软开关成
本较高
02
硬开关需要更多的无源元件，软开关需要更多的有源元件
03
硬开关的制造成本较低，软开关的制造成
本较高
04

基于CCM的软开关反激光伏逆变器的研究

基于CCM的软开关反激光伏逆变器的研究
随着可再生能源的快速发展，光伏逆变器作为将太阳能转化为电能的重要设备，受到了广泛关注。

然而，传统的光伏逆变器存在着转换效率低、体积大、成本高等问题。

因此，研究人员开始探索新的技术来改进光伏逆变器的性能。

基于CCM（连续导通模式）的软开关反激光伏逆变器是一种新型的逆变器拓扑结构，具有较高的转换效率和较小的体积。

该逆变器通过引入软开关技术，在切换过程中减小了开关器件的开关损耗，提高了转换效率。

此外，软开关技术还能降低逆变器的谐波失真，提高了输出电压的质量。

因此，基于CCM的软开关反激光伏逆变器被广泛应用于光伏发电系统中。

在基于CCM的软开关反激光伏逆变器的研究中，研究人员主要关注以下几个方面。

首先，他们研究了逆变器的拓扑结构和工作原理，设计了适应光伏发电系统的逆变器电路。

其次，他们研究了软开关技术的应用，通过优化开关器件的控制方式来减小开关损耗。

此外，研究人员还研究了逆变器的控制策略，通过合理控制逆变器的开关频率和占空比来提高转换效率。

最后，他们还对逆变器进行了性能测试和验证，验证了基于CCM的软开关反激光伏逆变器的性能优势。

基于CCM的软开关反激光伏逆变器的研究为光伏发电系统的性能提升提供了新的思路和方法。

该逆变器拓扑结构具有较高的转换效率和较小的体积，能够满足光伏发电系统对高效、紧凑的要求。

此外，软开关技术的应用还能提高逆变器的稳定性和可靠性，延长逆变器的使用寿命。

因此，基于CCM的软开关反激光伏逆变器有着广阔的应用前景，将在未来的光伏发电系统中发挥重要的作用。

一种零压零流软开关直流-直流变换器

一种零压零流软开关直流-直流变换器
陈丽敏;史立生
【期刊名称】《华北电力大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2005(032)001
【摘要】提出一种新型软开关DC-DC变换器.分析了其工作原理并进行了原理实验,所提出的拓扑电路实现了主功率开关、辅助功率开关及功率二极管的软开关,整机电路效率较高.
【总页数】5页(P32-36)
【作者】陈丽敏;史立生
【作者单位】华北电力大学,数理学院,河北,保定,071003;华北电力大学,数理学院,河北,保定,071003
【正文语种】中文
【中图分类】TM461
【相关文献】
1.一种零压零流软开关Buck逆变器研究 [J], 陈江辉;程建兴;张小花
2.一种零电压零电流软开关直流变换器的研究 [J], 王正仕;楼珍丽;曾雨竹;张仲超
3.移相控制全桥零压零流软开关功率变换器谐振过程分析和参数设计方法 [J], 夏铸亮;朱志明;陈俊杰
4.用于含谐振零点的多谐振元件软开关直流变换器参数设计 [J], 杨良;王议锋;涂世杰;李国栋;陈培育
5.零电流软开关全桥直流变换器性能研究 [J], 张世伟
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ADRPI软开关技术在逆变器中的应用研究的开题报告

ADRPI软开关技术在逆变器中的应用研究的开题报告1. 研究背景和意义逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的电力变换器，广泛应用于太阳能发电、电动汽车、风力发电等领域中。

传统的逆变器中，开关管工作时的开关跳变会产生大量的高频噪声，导致电磁干扰等问题，同时开关管损耗也较大，限制了逆变器的功率密度和效率。

ADRPI软开关技术可以有效解决这些问题，在逆变器中得到了广泛应用。

因此，研究ADRPI软开关技术在逆变器中的应用，对于提高逆变器的效率和可靠性具有重要意义。

2. 研究内容和目标本研究旨在探究ADRPI软开关技术在逆变器中的原理和特点，深入分析ADRPI软开关技术的优点和不足，并通过实验验证ADRPI软开关技术在逆变器中的可行性和效果。

具体内容包括：(1) ADRPI软开关技术的原理和特点；(2) ADRPI软开关技术在逆变器中的应用；(3) 对比实验，验证ADRPI软开关技术在逆变器中的性能表现；(4) 分析ADRPI软开关技术在逆变器中的优缺点。

3. 研究方法和计划本研究将采用文献综述和实验研究相结合的方法进行。

具体计划包括：(1) 文献综述部分：a. 收集ADRPI软开关技术的相关文献，了解其原理和应用；b. 收集逆变器的相关文献，了解其工作原理和实现方法；c. 将ADRPI软开关技术应用于逆变器中的研究进行分析和整理。

(2) 实验研究部分：a. 搭建实验平台，包括硬件和软件部分；b. 进行对比实验，分别测试采用ADRPI软开关技术和传统开关技术的逆变器的性能表现；c. 对比测试结果，分析ADRPI软开关技术在逆变器中的优缺点。

4. 预期成果和意义通过本研究，预计可以得到以下成果：(1) 深入了解ADRPI软开关技术在逆变器中的原理和特点；(2) 验证ADRPI软开关技术在逆变器中的可行性和效果，分析其优缺点；(3) 对比测试结果，证明ADRPI软开关技术可以有效提高逆变器的效率和可靠性。

这些成果可以为逆变器的设计、制造和应用提供参考，促进逆变器技术的发展和进步。

全软开关SEPIC变换器损耗分析

全软开关SEPIC变换器损耗分析摘要：本文基于全软开关SEPIC直流开关变换器，着重分析其工作过程中功率开关管、续流二极管产生的各种损耗，最终得出结论，由于软开关的介入，可以将极大地减小开关电路中各元件产生的损耗，提高变换器的效率，有广泛的应用前景。

关键词：SEPIC变换器软开关损耗效率Loss Analysis of An Soft Switching SEPIC ConverterSUN Xinfeng（The Detachment of Warship Training，Dalian Naval Academy，Dalian 116018）Abstract: Based on an soft-switching SEPIC DC-DC converter, the loss of the power switch and the freewheeling diode are analysised. Finally we can find out that thanks to adding the soft switch part the loss of the electronic elements are right smart reduced, the efficiency is increased, and it has extensive of applied foreground.Keywords：SEPIC converter, soft-switching, loss, efficiency1引言关于直流变换器在损耗问题上的研究，国内外文献多建立在对电路原理的数学仿真上[1-3]，而对其损耗机理的定量分析和计算尚不多见。

由直流变换器的工作原理可知，电路中功率MOSFET、续流二极管的损耗主要由器件的物理特性决定，限制了电路的工作频率的进一步提高，特别是在高于300kHz时，其损耗已经很大，由于损耗引起温升，降低了可靠性。

硬开关和软开关三相PWM逆变器中偏差电压引起的波形畸变及校正策略比较

硬开关和软开关三相PWM逆变器中偏差电压引起的波形畸变及校正策略比较传统的三相PWM电压源逆变器中，为了防止逆变桥臂的直通短路，通常在功率器件的开关信号中，设置一个功率开关的延迟开通（死区）时间t d。

虽然t d非常短，但在高开关频率或较低输出频率下，会引起逆变器的输出电压和给定电压之间的偏差，从而导致逆变器的输出电流产生误差、引起输出电流的谐波以及输出电压的利用率下降[1,2]等问题的发生。

关于t d的设置对逆变器输出电压和电流影响的研究，国内外对此做了大量的工作[3]。

在直流母线零电压过渡电压源三相软开关PWM逆变器（DC-Rail ZVT VSI）中，主功率器件需要进行状态切换时，由附加在直流母线上的谐振环节工作，在直流母线上产生一个零电压凹槽，为主功率器件的状态切换提供零电压过渡条件。

这样，主功率器件的开关损耗能被减小到最小值，还能大大缩小传统硬开关逆变器中产生的EMI。

功率器件可以工作在很高的开关频率下，功率器件的动态性能能够得到很大的改善。

当然，此时逆变单元的非线性因素（主要由直流母线零电压凹槽产生）也就不同于传统的硬开关三相PWM逆变器电路。

目前关于这个问题的研究还没有相关的文献出现，它将是本文研究的重点。

从这个角度出发，本文首先对传统硬开关三相PWM逆变器中由于死区时间设置引起的逆变器输出波形畸变和校正方法进行概述，然后用对比的方法对直流母线零电压过渡电压源三相软开关PWM逆变器中由于直流母线零电压凹槽引起的逆变器输出波形的畸变做一详细的分析和比较，并得出不同的校正策略。

最后用实验结果验证了相关的结论。

2传统硬开关和直流母线零电压过渡PWM逆变器输出波形畸变的分析比较2.1传统硬开关PWM逆变器输出波形畸变的原理传统硬开关PWM逆变器中，在人为设置的死区时间里，逆变桥臂上、下两个功率开关都处于断开状态，其中点输出电压（假定为V a）为不确定方向，取决于该桥臂上的输出电流（假定为i a）方向，该电流为感性负载的续流电流，流过功率器件上的反并联二极管。