全桥式电流源高频交流环节AC/AC变换器研究

摘要

该文首先论述了AC/AC变换器的发展及现状.该文提出了基于反激Flyback变换器的电流源高频交流环节AC/AC变换器电路结构及其拓扑族.该电路结构由输入周波变换器、高频储能式变压器、输出周波变换器以及输入、输出滤波器构成能够将一种不稳定劣质的正弦交流电变换成另一种同频率稳定的优质正弦交流电压.该电路拓扑族包括单四象限功率开关式、推挽式、半桥式、全桥式电路,以全桥式电路为例分析研究了这类换器工作模式、稳态原理与电压瞬时值反馈控制策略,给出了变换器的外特性曲线、关键电路参数、与电网电压n倍频或n分频信号同步的基准正弦电路的设计.论文对这类变换器实现AC/C变频变换作了初步探讨.这类换器具有电路拓扑简洁、两级功率变换(LFAC/HFAC/LFAC)、双向功率流、高频电气隔离、网侧电流波形好、负载适应能力强、适合于小功率变换场合等特点.仿真与原理试验均证实了这类变换器的正确性与先进性,为实现新一代电子变压器、正弦交流稳压器、交流调压器奠定了关键技术基础.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1 AC/AC变换器发展与现状

1.1.1非电气隔离型交交变换器

1.1.2电气隔离型交交变换器

1.2本文的主要意义及内容

1.2.1本文的意义

1.2.2本文的主要内容

第二章电流源高频交流环节AC/AC变换器技术基础

2.1反激DC-DC变换器稳态分析与设计

2.1.1稳态原理

2.1.2功率电路参数设计

2.1.3双向反激DC-DC变换器工作原理

2.2反激DC-DC变换器控制方式分析

2.2.1 DCM和CCM模式时的传递函数

2.2.2 DCM和CCM模式时的控制方式比较

2.2.3串联补偿网络

2.2.4根轨迹的调整与系统的动态响应

第三章电流源高频交流环节AC/AC变换器电路拓扑族与特性原理

3.1电流源高频交流环节AC/AC变换器电路结构与拓扑族

3.1.1电路结构

3.1.2电路拓扑族

3.2电流源高频交流环节AC/AC变换器原理特性

3.2.1同频变换

3.2.2变频变换

3.2.3电流源高频交流环节AC/AC变换器稳态原理与外特性

3.3结论

第四章电流源高频交流环节AC/AC变换器仿真分析

4.1引言

4.2电流源高频交流环节AC/AC同频变换器仿真分析

4.3电流源高频交流环节AC/AC变频变换器仿真分析

4.4结论

第五章高频交流环节AC/AC变换系统基准正弦电路研究

5.1引言

5.2与电网电压n倍频或n分频信号同步的基准正弦电路构成与原理

5.2.1基准正弦电路构成

5.2.2基准正弦电路原理

5.2.3.关键电路参数设计

5.3基准正弦电路设计实例与试验

5.4结论

第六章全桥式电流源高频交流环节AC/AC同频变换器设计与原理试验

6.1系统构成与功率电路

6.2控制电路

6.2.1与电网电压同步的基准正弦电路

6.2.2误差放大电路

6.2.3误差信号处理电路和最大占空比限制电路

6.2.4三角波发生电路

6.2.5 SPWM比较器

6.2.6选通信号产生电路

6.2.7驱动信号产生电路

6.2.8驱动电路

6.3功率电路设计与参数选择

6.3.1开关频率选择

6.3.2储能式变压器设计

6.3.3功率开关的选择

6.3.4输出滤波电容Co的设计

6.4试验结果与讨论

第七章结束语

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文与获得的奖励

致谢