混合導通模式逆變電源的效率優(yōu)化及控制方法研究
發(fā)布時間:2021-01-07 20:10
隨著應用領域的不斷拓展,不斷提高逆變電源的功率密度是一個必然的趨勢,研究提高逆變電源功率密度的相關技術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通模式來提高效率、降低無源器件尺寸的相關技術,并解決逆變電源在混合導通模式下的波形控制問題。本文首先對逆變電源在不同電流模式下的開關過程及工作特點進行了分析和對比。綜合斷續(xù)電流模式與連續(xù)電流模式的優(yōu)勢,本文采取了混合導通模式的工作模式,使逆變電源既能夠發(fā)揮斷續(xù)電流模式減小SiC MOSFET開關損耗的特點,又能發(fā)揮連續(xù)電流模式降低開關管電流應力的能力。進一步地,本文針對混合導通模式逆變電源在建模中存在的問題,建立了基于電感電荷量為控制變量的統(tǒng)一數(shù)學模型,該模型能夠簡單、方便地對逆變電源進行控制。針對混合導通模式的逆變電源,本文對其損耗進行了詳細分析,建立了各部分元件的損耗模型;谠摀p耗模型,本文詳細分析了逆變電源的效率與混合導通模式中連續(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)之間的關系,最終確定了最佳的分配比例系數(shù),進而完成了濾波電感值的設計。設計結果使得逆變電源在滿載時能達到最高的工作效率。在逆變電源效率優(yōu)化的基礎...
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
開關器件發(fā)展示意圖
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文表 1- 1 傳統(tǒng)材料和寬禁帶材料特性對比材料參數(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為擊穿場強,εr為介電常數(shù),λ 為導熱率
) 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技術仍不成熟、GaN 器件的驅(qū)動技術較普遍采用 SiC 器件進行應用。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,電力電子器件在工作時會采用附加軟開關7]:
【參考文獻】:
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. 山東建筑大學學報. 2019(01)
[2]分布式同步串聯(lián)補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. 電力電容器與無功補償. 2018(06)
[3]論電力電子器件及其應用的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 范長義. 山東工業(yè)技術. 2019(01)
[4]簡述逆變技術發(fā)展[J]. 陳德燦. 山東工業(yè)技術. 2018(24)
[5]基于負載電流前饋兩級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]高導鐵氧體寬頻高阻抗共模電感設計[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)多尺度電壓功角動態(tài)穩(wěn)定問題[J]. 袁小明,程時杰,胡家兵. 中國電機工程學報. 2016(19)
[8]基于碳化硅MOSFET的99.2%高效率功率因數(shù)校正器[J]. 嚴陽,吳新科,盛況. 電源學報. 2016(04)
[9]基于封裝集成技術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. 電源學報. 2016(04)
[10]現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展及其應用[J]. 黃詩江. 電子世界. 2015(15)
博士論文
[1]非線性負載條件下的逆變器特性研究[D]. 陳敏.浙江大學 2006
[2]基于狀態(tài)空間理論的PWM逆變電源控制技術研究[D]. 彭力.華中科技大學 2004
碩士論文
[1]混合導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 2018
[2]帶狀態(tài)觀測器的逆變器改進雙環(huán)控制系統(tǒng)的研究[D]. 唐雪峰.華中科技大學 2017
[3]混合導通模式逆變電源控制方案研究[D]. 賀帆.華中科技大學 2016
[4]Buck/Boost雙向變換器無過零檢測TCM控制研究[D]. 周楊.燕山大學 2015
[5]帶負載電流前饋的單相逆變器復合算法研究[D]. 沈昊驄.東南大學 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 2015
[7]UPS逆變器波形控制及監(jiān)控技術研究[D]. 吳闡.華中科技大學 2007
[8]單相逆變器重復控制和雙環(huán)控制技術研究[D]. 李俊林.華中科技大學 2004
本文編號:2963166
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:107 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
開關器件發(fā)展示意圖
華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文表 1- 1 傳統(tǒng)材料和寬禁帶材料特性對比材料參數(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為擊穿場強,εr為介電常數(shù),λ 為導熱率
) 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技術仍不成熟、GaN 器件的驅(qū)動技術較普遍采用 SiC 器件進行應用。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,電力電子器件在工作時會采用附加軟開關7]:
【參考文獻】:
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. 山東建筑大學學報. 2019(01)
[2]分布式同步串聯(lián)補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. 電力電容器與無功補償. 2018(06)
[3]論電力電子器件及其應用的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 范長義. 山東工業(yè)技術. 2019(01)
[4]簡述逆變技術發(fā)展[J]. 陳德燦. 山東工業(yè)技術. 2018(24)
[5]基于負載電流前饋兩級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]高導鐵氧體寬頻高阻抗共模電感設計[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)多尺度電壓功角動態(tài)穩(wěn)定問題[J]. 袁小明,程時杰,胡家兵. 中國電機工程學報. 2016(19)
[8]基于碳化硅MOSFET的99.2%高效率功率因數(shù)校正器[J]. 嚴陽,吳新科,盛況. 電源學報. 2016(04)
[9]基于封裝集成技術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. 電源學報. 2016(04)
[10]現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展及其應用[J]. 黃詩江. 電子世界. 2015(15)
博士論文
[1]非線性負載條件下的逆變器特性研究[D]. 陳敏.浙江大學 2006
[2]基于狀態(tài)空間理論的PWM逆變電源控制技術研究[D]. 彭力.華中科技大學 2004
碩士論文
[1]混合導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 2018
[2]帶狀態(tài)觀測器的逆變器改進雙環(huán)控制系統(tǒng)的研究[D]. 唐雪峰.華中科技大學 2017
[3]混合導通模式逆變電源控制方案研究[D]. 賀帆.華中科技大學 2016
[4]Buck/Boost雙向變換器無過零檢測TCM控制研究[D]. 周楊.燕山大學 2015
[5]帶負載電流前饋的單相逆變器復合算法研究[D]. 沈昊驄.東南大學 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 2015
[7]UPS逆變器波形控制及監(jiān)控技術研究[D]. 吳闡.華中科技大學 2007
[8]單相逆變器重復控制和雙環(huán)控制技術研究[D]. 李俊林.華中科技大學 2004
本文編號:2963166
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