高頻鏈逆變技術(shù)發(fā)展綜述
相點(diǎn),可以實(shí)現AC/AC或者DC/AC功能,并且功率可以雙向流動(dòng),以及功率因數任意調整。這種變換型式存在如下主要缺點(diǎn):本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/156576.htm
1)采用工頻變壓器,體積大、笨重;
2)具有音頻噪音;
3)輸入電壓和負載波動(dòng)時(shí),系統響應速度慢。
2.1.2高頻變壓器隔離型
Sood和Lipo用實(shí)驗驗證了在諧振轉換器中使用雙向GTO實(shí)現高頻鏈電源分布系統的可行性[2],如圖2所示。這種變換型式的主要優(yōu)點(diǎn)是
1)采用高頻變壓器,體積小,重量輕;
2)諧振軟開(kāi)關(guān)有利于降低開(kāi)關(guān)損耗、提高效率。
主要缺點(diǎn)是
1)開(kāi)關(guān)器件的耐流能力和耐壓能力大;
2)采用雙向開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)數目多,成本較高;
3)采用PDM控制方式,需要嚴格的同步關(guān)系。
2.2DC/DC變換型
這種類(lèi)型高頻鏈逆變器是目前應用最廣泛的單向功率流動(dòng)電壓源高頻鏈逆變器方案[3][4][5][6],它的經(jīng)典電路如圖3所示。該拓撲是在直流側和逆變器之間插入一級DC/DC變換器,使用高頻變壓器實(shí)現電壓調整和電氣隔離。很明顯,它具有三級功率變換過(guò)程:DC/HFAC/DC/LFAC。這種變換型式的主要優(yōu)點(diǎn)是
1)所有開(kāi)關(guān)都是單向的;
2)DC/DC部分和DC/AC部分的控制相對獨
立,兩部分配合起來(lái)比較簡(jiǎn)單,基本上不需要同步。
主要缺點(diǎn)是
1)功率單向流動(dòng);
2)通態(tài)損耗大;
3)由于功率級較多,導致可靠性降低。
2.2.1單端正激式高頻鏈逆變器
如圖4所示,前級部分由DC/DC正激電路及磁復位電路組成,采用PWM控制技術(shù)實(shí)現調壓,后級部分由吸收電路、LC諧振電路和單相逆變器組成,采用PDM控制技術(shù)實(shí)現ZVS開(kāi)關(guān)條件,以便減小開(kāi)關(guān)損耗[7]。
2.2.2橋式高頻鏈逆變器[8][9]
1)控制方案1如圖5所示,其主電路包括直流電壓—PWM高頻逆變—高頻變壓器—快恢復二極管整流—大電容濾波—SPWM逆變器—單相50Hz正弦波輸出。
2)控制方案2如圖6所示,其主電路包括直流電壓—SPWM逆變—高頻變壓器—(具有正弦包絡(luò )線(xiàn)的正弦調制高頻交流電)—快恢復二極管整流—小電容濾波—工頻電壓全波整流—50Hz方波驅動(dòng)—50Hz正弦波輸出。
由圖5和圖6可見(jiàn),兩種控制方案的主電路結構基本相同,但控制方法有所不同。在方案1中前后兩部分電路不需要同步,相互獨立,但開(kāi)關(guān)損耗大。而在方案2中,50Hz方波驅動(dòng)時(shí)相當于ZVS條件,開(kāi)關(guān)損耗小,但要求嚴格同步。另外,由方案2可以實(shí)現三相
圖3DC/DC變換型
圖7雙向周波變流型高頻鏈逆變器
圖8硬開(kāi)關(guān)PWM控制方式
圖9LC諧振方式
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