本文關(guān)鍵詞： 三相四線制逆變器 零電壓開關(guān)脈寬調(diào)制 不平衡負(fù)載 輸出電容　出處：《浙江大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：傳統(tǒng)硬開關(guān)三相四線制逆變器使用正弦脈寬調(diào)制(SPWM)方法,其開關(guān)頻率上限受到功率器件的動態(tài)損耗的限制,導(dǎo)致輸出濾波元件體積大,給逆變器的小型化帶來了困難,軟開關(guān)技術(shù)是解決此類問題的有效方法。相比于其他軟開關(guān)逆變器,零電壓開關(guān)脈寬調(diào)制(ZVS-PWM)逆變器具有結(jié)構(gòu)簡單、開關(guān)器件電壓應(yīng)力小等特點。本文將ZVS-PWM引入三相四線制逆變器,該電路只需引入一個輔助開關(guān)和兩個較小的無源元件,可以實現(xiàn)不平衡負(fù)載下電路中所有開關(guān)器件的零電壓開通。本文介紹了三相四線制逆變器ZVS-PWM調(diào)制方法,在分析了電路工作過程的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出了電路零電壓開關(guān)的條件,根據(jù)條件計算了輔管關(guān)斷占空比大小、諧振電感附加電流大小等理論值,給出了電路參數(shù)的設(shè)計方法。ZVS-PWM三相四線制逆變器中零電壓開關(guān)的實現(xiàn)條件與諧振電容有關(guān),諧振電容包含逆變橋中開關(guān)器件的輸出電容。由于寬禁帶器件SiCMOSFET的輸出電容呈現(xiàn)非線性,會隨著所承受的電壓變化,在諧振過程中SiCMOSFET的端電壓在零和最高值之間變化,導(dǎo)致諧振電容電容值也隨著管壓變化,會造成理論分析的變差。本文分析了開關(guān)器件輸出電容對零電壓開關(guān)實現(xiàn)的影響,探討了開關(guān)器件等效輸出電容的提取方法,以修正零電壓開關(guān)條件的計算值。最后在10 kW SiC MOSFET的ZVS-PWM三相四線制逆變器樣機(jī)上進(jìn)行了實驗驗證。
[Abstract]:The traditional hard-switching three-phase four-wire inverter uses sinusoidal pulse width modulation (SPWM) method. The upper limit of switching frequency is limited by the dynamic loss of the power device, which leads to the large size of the output filter element and brings difficulties to the miniaturization of the inverter. Soft switching technology is an effective method to solve this problem. Compared with other soft-switching inverters, ZVS-PWM inverter has a simple structure. In this paper, ZVS-PWM is introduced into three-phase four-wire inverter, only one auxiliary switch and two smaller passive elements are introduced into the circuit. In this paper, the ZVS-PWM modulation method of three-phase four-wire inverter is introduced. Based on the analysis of the working process of the circuit, the conditions of the zero-voltage switch are derived. According to the conditions, the theoretical values such as the duty cycle of auxiliary tube turn-off and the additional current of resonant inductor are calculated. The design method of circuit parameters. ZVS-PWM three-phase four-wire inverter with zero voltage switch is related to the resonant capacitance. The resonant capacitor includes the output capacitance of the switching device in the inverter bridge. Because the output capacitance of the wide bandgap device SiCMOSFET is nonlinear, the terminal voltage of the SiCMOSFET varies between zero and the highest value during the resonant process, depending on the voltage it bears. In this paper, the effect of output capacitance on the realization of zero voltage switch is analyzed, and the method of extracting equivalent output capacitance of switch device is discussed. Finally, the experimental verification is carried out on the ZVS-PWM three-phase four-wire inverter prototype with 10kW SiC MOSFET.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM464

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