大功率变换器论文_任玉强,陈为

导读:本文包含了大功率变换器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:变换器,谐振,电平,电感,电压,变流器,闭环。

大功率变换器论文文献综述

任玉强,陈为[1](2019)在《LLC谐振变换器大功率高频变压器分析与设计》一文中研究指出随着电力电子技术的快速发展,大功率电力电子高频变压器得到广泛关注。对于LLC谐振变换器,变压器的设计对于提高其变换效率和功率密度至关重要。针对一个应用在LLC谐振变换器中的60 kW大功率高频变压器,从磁芯损耗和绕组损耗计算出发,用修正的斯坦麦斯公式计算磁芯损耗,将正弦激励下的绕组损耗模型等效为一维涡流模型,力求总损耗最小。详细给出了其设计关键考虑点、设计思路、分析依据和优化方案。最后通过仿真验证了设计的正确性。(本文来源于《磁性材料及器件》期刊2019年06期)

王泽[2](2019)在《适用于高性能大功率传动场合的新型多电平变换器研究》一文中研究指出在大容量传动领域,因综合性能更优,多电平电压源型变换器(VSC)是变频器拓扑的主流选择。模块化多电平变换器(MMC)因其便于拓展、可靠性高、波形质量好等众多优点引起了广泛研究,并在高压直流输电(HVDC)场合迅速推广。其在中高压大功率交流传动场合相比常用的级联多电平变换器(CHB)也具有明显优势,但受制于低频运行时电容电压的巨幅一次脉动而较少使用。而在应用更广的中低压(2.3-6.6kV)场合,五电平及以下电平数拓扑则更受青睐,而成熟简单可靠的五电平拓扑依然较少。以上原因限制了高性能多电平VSC在更大功率传动领域的进一步应用。针对这些难题,本文开展了以下研究:首先结合MMC的典型运行模式,对其内部电压电流状态量的迭代过程进行了详细分析,揭示了桥臂一次脉动功率的形成机理和特征,厘清了子模块电容电压脉动的成分。完整地提出了抑制电容电压一次脉动的叁种思路,并将现有文献的方法进行了归类和对比。总结了不同思路的脉动抑制方案的工业适用场合。后文从叁种脉动抑制思路出发,提出了叁种具体的优化脉动抑制方案。方案一针对传统高频注入法的多方面缺陷,基于飞跨电容型MMC提出了一种改进型高频注入法。通过改变传统载波移相调制移相角的配置方式来形成幅值更大的高频电压。借助辅助通路形成高频电流,这样极大地拓宽了注入法的适用速度范围,降低了开关频率和子模块电容容量需求,同时消除了共模电压对电机的影响。为进一步提高MMC在高功率密度传动场合的经济适用性,方案二提出了一种基于叁电平叁端口功率通道的脉动抑制策略。分析了辅助功率通道的工作原理和软开关工作过程,提出了全局控制策略。将该方法和传统功率通道做了详细对比,指出该方案可减少成本,并提升系统效率。针对传统大功率机车牵引系统效率较低这一具体问题,从第叁种脉动抑制思路出发,提出了一套背靠背(BTB)结构的MMC牵引传动系统,在全速段内随基波频率线性调整直流母线电压来维持脉动恒定。分析了工作原理和电容电压平衡方法,并提出了完整的控制策略。针对实际场合极低频时需要补偿定子压降而必须提高直流电压的约束,提出将每相两端子模块汇通形成含有并联电容的贯通子模块。极低频段仅投入贯通模块来降低电容脉动,并提出了含有低、高速切换的控制框图,使系统获得了零速过载起动能力。与传统牵引变流器相比,本方案在成本、效率和可靠性等指标上均有较大突破。针对可靠的钳位五电平结构较为稀缺这一现状,系统地概括了钳位多电平拓扑的衍变规律。提出了几种新型五电平钳位拓扑。并着重以一种混合钳位五电平(5L-HC)为研究对象,对其运行原理和优缺点进行了详细阐述。推导分析了电路中叁类电容在各种工况下的纹波特性,提出了相应的平衡策略。尤其是对直流侧上下电容提出了多种平衡方法,并进行了对比分析。研究工作为该拓扑在大功率传动场合的应用奠定了基础。针对低开关频率调制对大容量多电平结构带来的影响,从传统两电平SPWM调制过程出发,进行了机理分析,将其影响系统地总结为谐波交迭现象。分叁方面阐述了谐波交迭在不同拓扑中的表现,相应提出了解决方案,并对所提方案进行了验证。对本文关注的MMC和5L-HC在低开关频率下出现的谐波交迭现象进行了深入分析、对解决方案进行了验证。最后对多电平低开关频率下的调制方案设计进行了说明,并探讨了其他工程实现问题。以上研究工作为低开关频率下大功率多电平变换器的正常运行提供了保障。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-08-01)

高莉莉[3](2019)在《光伏发电系统双向DC/DC变换器最大功率点的跟踪分析》一文中研究指出以双向DC/DC变换器为研究对象,并将其应用于光伏并网发电系统,为使太阳能电池最大功率输出,给出了几种基于DC/DC变换器的最大功率跟踪算法并分析了各自优缺点和适宜采用的场合。在实现太阳能最大功率跟踪的同时,其开关管均实现软开关控制,从而提高了系统的转换效率和功率密度。一、引言众所周知,环境温度以及对太阳能的辐射可以决定光伏系统的特性。为使得太阳能系统维持在最大功率点处,很多技术人员设计出了不同计算方法。在本文中,我们根据论文前面的分析,通过BOOST电路各项参数的设计,可以得(本文来源于《电子世界》期刊2019年11期)

崔天城[4](2019)在《基于分离式谐振网络的大功率移相全桥变换器拓扑结构研究》一文中研究指出近年来,随着电动汽车技术的不断发展和化石燃料的日益短缺,插电式混合动力电动汽车(PHEV)和电动汽车(EV)逐渐受到了国内外学者的广泛关注。电动汽车技术具有能量转换效率较高、清洁、安全以及单位行驶成本低等显着优点,然而,受限于目前的电池材料技术,其单次最大行驶公里数相比于传统燃油汽车仍有较大差距,故而大功率快速充电技术就显得尤为重要。因传统移相全桥变换器所具有的电压调节范围较宽、开关频率固定等优势,使得其成为大功率快速充电技术中DC/DC环节的主要拓扑结构。然而,传统移相全桥变换器仍存在一定的不足,如:较窄的软开关范围、较大的导通损耗以及变压器二次侧占空比丢失等问题,都限制了其在大功率充电技术中的应用。首先,结合单辅助谐振回路移相全桥变换器与双电感整流桥臂的本分拓扑结构特点,提出了一种基于分离式辅助谐振网络的移相全桥变换器。该变换器拓扑结构是在传统移相全桥变换器的基础上增设了两组谐振网络,每个网络由一个电容和两个二极管构成。同时,结合拓扑结构特点,采用输入串联-输出并联(Input-Series Output-Paralle,ISOP)的连接方式,实现了逆变桥臂开关管的电压安全裕量的提高。然后,结合理论推导与仿真分析详细介绍了该拓扑结构的工作原理,在此基础上对分离式谐振网络变换器的参数进行了优化设计。同时,该结构实现了宽范围的超前桥臂零电压开通(Zero-Voltage Switching,ZVS)以及滞后桥臂的零电流关断(Zero-Current Switching,ZCS)。由于辅助网络中谐振电容的电压钳位作用,该拓扑结构的变压器二次侧占空比丢失几乎为零。两组辅助网络中的电容与变压器的漏感在开关的正半周期和负半周期分别发生谐振,不仅将传统移相全桥变换器续流过程中部分能量通过谐振电容的充放电的形式向外部传递,有效减少变压器一次侧环流损耗,同时还使得辅助网络中二极管的频率应力降为原来的一半及其电流应力峰值也下降了14.9%,更加适合大功率能量传输的应用背景。最后,搭建一套输出功率20kW,工作频率20kHZ,输入电压760V,输出电压250V-600V的实验装置,以验证拓扑结构的可行性和理论推导的正确性。通过对该结构不同工作状态的稳态实验波形的分析、不同负载下的软开关实现的实验波形图以及宽负载范围下效率测量,验证了该拓扑结构在大功率能量传输的优越性。(本文来源于《东北电力大学》期刊2019-05-01)

刘佳美[5](2019)在《基于STM32F334的大功率LLC直流变换器技术研究》一文中研究指出通信、航空航天、电动汽车、新能源发电技术的飞速发展使得大功率开关电源得到了广泛的应用。高频化、小型化、数字化、高功率密度是开关电源的发展趋势。为了降低高频化带来的高开关损耗,提高电磁兼容性,软开关技术有了较大的进展。谐振变换器作为谐振软开关技术的载体而受到了人们越来越多的关注。相比于其他谐振变换器,LLC谐振变换器在较宽输入和负载条件下均可实现原边开关管的ZVS开通和副边整流管的ZCS关断,效率的优势使其成为了大功率开关电源研究的主要拓扑结构。本文针对新能源电动汽车研发、生产检验设计了一种40kW的LLC谐振变换器。研究了全桥LLC谐振变换器在各个频率范围的工作原理,采用基波分析法对变换器进行稳态建模,推导出了变换器的直流电压增益特性,并得到了开关管实现ZVS的条件。根据该条件以及设计指标完成了变换器谐振参数的计算。为了使变换器能够传输40kW的功率,变压器采用四变压器原边串联,副边并联的拓扑结构,这种拓扑具有良好的均压、均流特性。为进一步减小开关损耗,变压器副边采用同步整流控制。变换器主电路参数设计完成后,在Saber软件中对全桥LLC谐振变换器进行了仿真,并通过仿真优化变换器的参数设计。针对工程实际,完成了LLC谐振器硬件部分设计与器件选型。为了解决模拟控制的可靠性低、灵活性差等问题,变换器采用32位ARM微控制器STM32F334进行闭环变频控制,给出了数字电源的控制方法。搭建了闭环变频控制LLC谐振变换器仿真模型,仿真结果得出LLC谐振变换器能在负载和输入电压变化范围都很大的情况下实现输出电压的稳定调节,并能够实现ZVS、ZCS,验证了理论研究和设计的合理性。(本文来源于《河北科技大学》期刊2019-05-01)

周洪彪,王小浩,王栋,王俊,沈征[6](2019)在《大功率DC-DC变换器可靠性研究与设计》一文中研究指出利用IGBT器件作为DC-DC变换器的功率模块,设计了一套电压电流等级为330 V、30A的DC-DC变换器装置。为了提高其可靠性,采用由两台H桥变换器并联的双机热备份设计方案,并对变换器故障时的负载特性进行详细分析,从而提高系统运行稳定性。(本文来源于《电子工业专用设备》期刊2019年02期)

董侃,马颖涛,杨二林,李旭阳[7](2019)在《基于大功率LLC谐振变换器的中频化辅助变流器》一文中研究指出为降低辅助变流器的体积重量,提高功率密度,设计了一种基于大功率LLC谐振变换器的中频化辅助变流器。首先,对中频化辅助变流器拓扑和LLC谐振变换器工作原理进行了介绍,在此基础上对LLC谐振变换器电压增益和频率的设计进行了详细分析,最后进行了仿真和实验验证,为辅助变流器减重增效打下了基础。(本文来源于《电力电子技术》期刊2019年03期)

张庆,张小勇,饶沛南,施洪亮,赵明锐[8](2018)在《基于大功率全SiC器件的变换器研究》一文中研究指出为了适应变流器产品高频化、高功率密度的发展趋势,研究了大功率全SiC MOSFET器件在变换器中的应用,讨论了全SiC MOSFET器件在应用中的杂散参数问题和桥臂串扰问题。通过双脉冲试验,重点研究了驱动电阻和吸收装置对大功率全SiC MOSFET器件关断尖峰电压的影响。结合实际产品研究了基于大功率SiCMOSFET器件在轨道交通Boost变换器中的应用。试验表明,相对于硅基IGBT器件,采用SiCMOSFET器件能给变换器带来轻量化、工作频率、效率的全方位提升。(本文来源于《机车电传动》期刊2018年06期)

魏学哲,张怀禹,王学远[9](2018)在《车载充电机用大功率全桥LLC变换器的建模与分析》一文中研究指出由于低开关损耗和高效的优点,LLC谐振变换器已经开始被大范围使用。基于扩展描述函数方法,建立了大功率全桥LLC谐振变换器的数学模型。详细给出了数学推导过程,通过对得到的大信号模型与基波分析法的等效电路模型比较,验证了该方法的正确性。最终在小信号模型的基础上设计了相应的补偿器以使系统具有良好的动态和稳态性能。(本文来源于《机电一体化》期刊2018年10期)

唐林[10](2018)在《基于LLC谐振变换器的大功率LED驱动电源的探讨》一文中研究指出LED光源属于第四代绿色照明,自身具有使用效率较高、工作寿命较长、绿色环保性突出等优点,目前在社会生活多个领域得到广泛应用。LED照明调光技术不仅能对基本照明效果进行美化,还能提高能源利用效率。本文对基于LLC谐振变换器的大功率LED驱动电源进行了探讨,提出大功率LED驱动电源设计方案,进一步提高LLC谐振变换器的适用性。(本文来源于《发明与创新(大科技)》期刊2018年05期)

大功率变换器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在大容量传动领域,因综合性能更优,多电平电压源型变换器(VSC)是变频器拓扑的主流选择。模块化多电平变换器(MMC)因其便于拓展、可靠性高、波形质量好等众多优点引起了广泛研究,并在高压直流输电(HVDC)场合迅速推广。其在中高压大功率交流传动场合相比常用的级联多电平变换器(CHB)也具有明显优势,但受制于低频运行时电容电压的巨幅一次脉动而较少使用。而在应用更广的中低压(2.3-6.6kV)场合,五电平及以下电平数拓扑则更受青睐,而成熟简单可靠的五电平拓扑依然较少。以上原因限制了高性能多电平VSC在更大功率传动领域的进一步应用。针对这些难题,本文开展了以下研究:首先结合MMC的典型运行模式,对其内部电压电流状态量的迭代过程进行了详细分析,揭示了桥臂一次脉动功率的形成机理和特征,厘清了子模块电容电压脉动的成分。完整地提出了抑制电容电压一次脉动的叁种思路,并将现有文献的方法进行了归类和对比。总结了不同思路的脉动抑制方案的工业适用场合。后文从叁种脉动抑制思路出发,提出了叁种具体的优化脉动抑制方案。方案一针对传统高频注入法的多方面缺陷,基于飞跨电容型MMC提出了一种改进型高频注入法。通过改变传统载波移相调制移相角的配置方式来形成幅值更大的高频电压。借助辅助通路形成高频电流,这样极大地拓宽了注入法的适用速度范围,降低了开关频率和子模块电容容量需求,同时消除了共模电压对电机的影响。为进一步提高MMC在高功率密度传动场合的经济适用性,方案二提出了一种基于叁电平叁端口功率通道的脉动抑制策略。分析了辅助功率通道的工作原理和软开关工作过程,提出了全局控制策略。将该方法和传统功率通道做了详细对比,指出该方案可减少成本,并提升系统效率。针对传统大功率机车牵引系统效率较低这一具体问题,从第叁种脉动抑制思路出发,提出了一套背靠背(BTB)结构的MMC牵引传动系统,在全速段内随基波频率线性调整直流母线电压来维持脉动恒定。分析了工作原理和电容电压平衡方法,并提出了完整的控制策略。针对实际场合极低频时需要补偿定子压降而必须提高直流电压的约束,提出将每相两端子模块汇通形成含有并联电容的贯通子模块。极低频段仅投入贯通模块来降低电容脉动,并提出了含有低、高速切换的控制框图,使系统获得了零速过载起动能力。与传统牵引变流器相比,本方案在成本、效率和可靠性等指标上均有较大突破。针对可靠的钳位五电平结构较为稀缺这一现状,系统地概括了钳位多电平拓扑的衍变规律。提出了几种新型五电平钳位拓扑。并着重以一种混合钳位五电平(5L-HC)为研究对象,对其运行原理和优缺点进行了详细阐述。推导分析了电路中叁类电容在各种工况下的纹波特性,提出了相应的平衡策略。尤其是对直流侧上下电容提出了多种平衡方法,并进行了对比分析。研究工作为该拓扑在大功率传动场合的应用奠定了基础。针对低开关频率调制对大容量多电平结构带来的影响,从传统两电平SPWM调制过程出发,进行了机理分析,将其影响系统地总结为谐波交迭现象。分叁方面阐述了谐波交迭在不同拓扑中的表现,相应提出了解决方案,并对所提方案进行了验证。对本文关注的MMC和5L-HC在低开关频率下出现的谐波交迭现象进行了深入分析、对解决方案进行了验证。最后对多电平低开关频率下的调制方案设计进行了说明,并探讨了其他工程实现问题。以上研究工作为低开关频率下大功率多电平变换器的正常运行提供了保障。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

大功率变换器论文参考文献

[1].任玉强,陈为.LLC谐振变换器大功率高频变压器分析与设计[J].磁性材料及器件.2019

[2].王泽.适用于高性能大功率传动场合的新型多电平变换器研究[D].华中科技大学.2019

[3].高莉莉.光伏发电系统双向DC/DC变换器最大功率点的跟踪分析[J].电子世界.2019

[4].崔天城.基于分离式谐振网络的大功率移相全桥变换器拓扑结构研究[D].东北电力大学.2019

[5].刘佳美.基于STM32F334的大功率LLC直流变换器技术研究[D].河北科技大学.2019

[6].周洪彪,王小浩,王栋,王俊,沈征.大功率DC-DC变换器可靠性研究与设计[J].电子工业专用设备.2019

[7].董侃,马颖涛,杨二林,李旭阳.基于大功率LLC谐振变换器的中频化辅助变流器[J].电力电子技术.2019

[8].张庆,张小勇,饶沛南,施洪亮,赵明锐.基于大功率全SiC器件的变换器研究[J].机车电传动.2018

[9].魏学哲,张怀禹,王学远.车载充电机用大功率全桥LLC变换器的建模与分析[J].机电一体化.2018

[10].唐林.基于LLC谐振变换器的大功率LED驱动电源的探讨[J].发明与创新(大科技).2018

论文知识图

低压大功率变换器实物照片对推变流器的控制框图1 直驱型风力发电系统结构图流实验方案...开关管的零电压转换波形二极管箝位型两种调制方式的仿真结果

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