混合導(dǎo)通模式逆變電源的效率優(yōu)化及控制方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-07 20:10
隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,不斷提高逆變電源的功率密度是一個(gè)必然的趨勢(shì),研究提高逆變電源功率密度的相關(guān)技術(shù)有著極為重要的意義。本文研究基于逆變電源的電感電流混合導(dǎo)通模式來(lái)提高效率、降低無(wú)源器件尺寸的相關(guān)技術(shù),并解決逆變電源在混合導(dǎo)通模式下的波形控制問(wèn)題。本文首先對(duì)逆變電源在不同電流模式下的開關(guān)過(guò)程及工作特點(diǎn)進(jìn)行了分析和對(duì)比。綜合斷續(xù)電流模式與連續(xù)電流模式的優(yōu)勢(shì),本文采取了混合導(dǎo)通模式的工作模式,使逆變電源既能夠發(fā)揮斷續(xù)電流模式減小SiC MOSFET開關(guān)損耗的特點(diǎn),又能發(fā)揮連續(xù)電流模式降低開關(guān)管電流應(yīng)力的能力。進(jìn)一步地,本文針對(duì)混合導(dǎo)通模式逆變電源在建模中存在的問(wèn)題,建立了基于電感電荷量為控制變量的統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型,該模型能夠簡(jiǎn)單、方便地對(duì)逆變電源進(jìn)行控制。針對(duì)混合導(dǎo)通模式的逆變電源,本文對(duì)其損耗進(jìn)行了詳細(xì)分析,建立了各部分元件的損耗模型;谠摀p耗模型,本文詳細(xì)分析了逆變電源的效率與混合導(dǎo)通模式中連續(xù)電流模式與斷續(xù)電流模式的比例分配系數(shù)以及與電感參數(shù)之間的關(guān)系,最終確定了最佳的分配比例系數(shù),進(jìn)而完成了濾波電感值的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)結(jié)果使得逆變電源在滿載時(shí)能達(dá)到最高的工作效率。在逆變電源效率優(yōu)化的基礎(chǔ)...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
開關(guān)器件發(fā)展示意圖
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文表 1- 1 傳統(tǒng)材料和寬禁帶材料特性對(duì)比材料參數(shù)硅(Si) 碳化硅(SiC)Eg( eV ) 1.1 3.26μe( cm2/ V · S ) 1500 700Vbr( V / μm ) 30 200-300εr11.7 9.7λ ( W / cm · K ) 1.3 小于 3.8其中:Eg為禁帶寬度,μe為電子遷移率,Vbr為擊穿場(chǎng)強(qiáng),εr為介電常數(shù),λ 為導(dǎo)熱率
) 2.5 2.7 2.87 3.84 0.62 0.6) 10.75 11.6 12.4 14.5 3.35 4.0)和氮化鎵(GaN)器件是目前研究最為廣泛的相關(guān)技術(shù)仍不成熟、GaN 器件的驅(qū)動(dòng)技術(shù)較普遍采用 SiC 器件進(jìn)行應(yīng)用。其使電路整體器體積得到減小,能夠有效地提高功率密度究技術(shù),電力電子器件在工作時(shí)會(huì)采用附加軟開關(guān)7]:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于比例諧振控制的電流源逆變器性能研究[J]. 王超,安樹懷,秦慶山,孫振海,吳紹軍. 山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]分布式同步串聯(lián)補(bǔ)償器的比例諧振控制策略研究[J]. 饒永杰,陳亮亮,高樹功,柴凡,李曉芳,王啟華. 電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償. 2018(06)
[3]論電力電子器件及其應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 范長(zhǎng)義. 山東工業(yè)技術(shù). 2019(01)
[4]簡(jiǎn)述逆變技術(shù)發(fā)展[J]. 陳德燦. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(24)
[5]基于負(fù)載電流前饋兩級(jí)式單相逆變器輸入電流低頻紋波的抑制[J]. 黃永冰,曹立波,林麗燕,黃其煙,陶海歐. 科技與創(chuàng)新. 2018(18)
[6]高導(dǎo)鐵氧體寬頻高阻抗共模電感設(shè)計(jì)[J]. 張德光,胡鋒. 磁性材料及器件. 2018(02)
[7]電力電子化電力系統(tǒng)多尺度電壓功角動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題[J]. 袁小明,程時(shí)杰,胡家兵. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(19)
[8]基于碳化硅MOSFET的99.2%高效率功率因數(shù)校正器[J]. 嚴(yán)陽(yáng),吳新科,盛況. 電源學(xué)報(bào). 2016(04)
[9]基于封裝集成技術(shù)的高功率密度碳化硅單相逆變器[J]. 李宇雄,黃志召,方建明,陳材,康勇. 電源學(xué)報(bào). 2016(04)
[10]現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 黃詩(shī)江. 電子世界. 2015(15)
博士論文
[1]非線性負(fù)載條件下的逆變器特性研究[D]. 陳敏.浙江大學(xué) 2006
[2]基于狀態(tài)空間理論的PWM逆變電源控制技術(shù)研究[D]. 彭力.華中科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]混合導(dǎo)通模式逆變電源電壓滯環(huán)控制策略研究[D]. 吳靖南.華中科技大學(xué) 2018
[2]帶狀態(tài)觀測(cè)器的逆變器改進(jìn)雙環(huán)控制系統(tǒng)的研究[D]. 唐雪峰.華中科技大學(xué) 2017
[3]混合導(dǎo)通模式逆變電源控制方案研究[D]. 賀帆.華中科技大學(xué) 2016
[4]Buck/Boost雙向變換器無(wú)過(guò)零檢測(cè)TCM控制研究[D]. 周楊.燕山大學(xué) 2015
[5]帶負(fù)載電流前饋的單相逆變器復(fù)合算法研究[D]. 沈昊驄.東南大學(xué) 2015
[6]基于DCM模式的逆變器控制方法研究[D]. 馬翔宇.華中科技大學(xué) 2015
[7]UPS逆變器波形控制及監(jiān)控技術(shù)研究[D]. 吳闡.華中科技大學(xué) 2007
[8]單相逆變器重復(fù)控制和雙環(huán)控制技術(shù)研究[D]. 李俊林.華中科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):2963166
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
開關(guān)器件發(fā)展示意圖
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文表 1- 1 傳統(tǒng)材料和寬禁帶材料特性對(duì)比材料參數(shù)硅(Si) 碳化硅(SiC)Eg( eV ) 1.1 3.26μe( cm2/ V · S ) 1500 700Vbr( V / μm ) 30 200-300εr11.7 9.7λ ( W / cm · K ) 1.3 小于 3.8其中:Eg為禁帶寬度,μe為電子遷移率,Vbr為擊穿場(chǎng)強(qiáng),εr為介電常數(shù),λ 為導(dǎo)熱率
) 2.5 2.7 2.87 3.84 0.62 0.6) 10.75 11.6 12.4 14.5 3.35 4.0)和氮化鎵(GaN)器件是目前研究最為廣泛的相關(guān)技術(shù)仍不成熟、GaN 器件的驅(qū)動(dòng)技術(shù)較普遍采用 SiC 器件進(jìn)行應(yīng)用。其使電路整體器體積得到減小,能夠有效地提高功率密度究技術(shù),電力電子器件在工作時(shí)會(huì)采用附加軟開關(guān)7]:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于比例諧振控制的電流源逆變器性能研究[J]. 王超,安樹懷,秦慶山,孫振海,吳紹軍. 山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]分布式同步串聯(lián)補(bǔ)償器的比例諧振控制策略研究[J]. 饒永杰,陳亮亮,高樹功,柴凡,李曉芳,王啟華. 電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償. 2018(06)
[3]論電力電子器件及其應(yīng)用的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 范長(zhǎng)義. 山東工業(yè)技術(shù). 2019(01)
[4]簡(jiǎn)述逆變技術(shù)發(fā)展[J]. 陳德燦. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(24)
[5]基于負(fù)載電流前饋兩級(jí)式單相逆變器輸入電流低頻紋波的抑制[J]. 黃永冰,曹立波,林麗燕,黃其煙,陶海歐. 科技與創(chuàng)新. 2018(18)
[6]高導(dǎo)鐵氧體寬頻高阻抗共模電感設(shè)計(jì)[J]. 張德光,胡鋒. 磁性材料及器件. 2018(02)
[7]電力電子化電力系統(tǒng)多尺度電壓功角動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題[J]. 袁小明,程時(shí)杰,胡家兵. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(19)
[8]基于碳化硅MOSFET的99.2%高效率功率因數(shù)校正器[J]. 嚴(yán)陽(yáng),吳新科,盛況. 電源學(xué)報(bào). 2016(04)
[9]基于封裝集成技術(shù)的高功率密度碳化硅單相逆變器[J]. 李宇雄,黃志召,方建明,陳材,康勇. 電源學(xué)報(bào). 2016(04)
[10]現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 黃詩(shī)江. 電子世界. 2015(15)
博士論文
[1]非線性負(fù)載條件下的逆變器特性研究[D]. 陳敏.浙江大學(xué) 2006
[2]基于狀態(tài)空間理論的PWM逆變電源控制技術(shù)研究[D]. 彭力.華中科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]混合導(dǎo)通模式逆變電源電壓滯環(huán)控制策略研究[D]. 吳靖南.華中科技大學(xué) 2018
[2]帶狀態(tài)觀測(cè)器的逆變器改進(jìn)雙環(huán)控制系統(tǒng)的研究[D]. 唐雪峰.華中科技大學(xué) 2017
[3]混合導(dǎo)通模式逆變電源控制方案研究[D]. 賀帆.華中科技大學(xué) 2016
[4]Buck/Boost雙向變換器無(wú)過(guò)零檢測(cè)TCM控制研究[D]. 周楊.燕山大學(xué) 2015
[5]帶負(fù)載電流前饋的單相逆變器復(fù)合算法研究[D]. 沈昊驄.東南大學(xué) 2015
[6]基于DCM模式的逆變器控制方法研究[D]. 馬翔宇.華中科技大學(xué) 2015
[7]UPS逆變器波形控制及監(jiān)控技術(shù)研究[D]. 吳闡.華中科技大學(xué) 2007
[8]單相逆變器重復(fù)控制和雙環(huán)控制技術(shù)研究[D]. 李俊林.華中科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):2963166
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2963166.html
最近更新
教材專著