混合导通模式逆变电源的效率优化及控制方法研究
发布时间：2021-01-07 20:10
随着应用领域的不断拓展,不断提高逆变电源的功率密度是一个必然的趋势,研究提高逆变电源功率密度的相关技术有着极为重要的意义。本文研究基于逆变电源的电感电流混合导通模式来提高效率、降低无源器件尺寸的相关技术,并解决逆变电源在混合导通模式下的波形控制问题。本文首先对逆变电源在不同电流模式下的开关过程及工作特点进行了分析和对比。综合断续电流模式与连续电流模式的优势,本文采取了混合导通模式的工作模式,使逆变电源既能够发挥断续电流模式减小SiC MOSFET开关损耗的特点,又能发挥连续电流模式降低开关管电流应力的能力。进一步地,本文针对混合导通模式逆变电源在建模中存在的问题,建立了基于电感电荷量为控制变量的统一数学模型,该模型能够简单、方便地对逆变电源进行控制。针对混合导通模式的逆变电源,本文对其损耗进行了详细分析,建立了各部分元件的损耗模型。基于该损耗模型,本文详细分析了逆变电源的效率与混合导通模式中连续电流模式与断续电流模式的比例分配系数以及与电感参数之间的关系,最终确定了最佳的分配比例系数,进而完成了滤波电感值的设计。设计结果使得逆变电源在满载时能达到最高的工作效率。在逆变电源效率优化的基础...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
开关器件发展示意图
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文表 1- 1 传统材料和宽禁带材料特性对比材料参数硅（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为禁带宽度，μe为电子迁移率，Vbr为击穿场强，εr为介电常数，λ 为导热率
） 2.5 2.7 2.87 3.84 0.62 0.6） 10.75 11.6 12.4 14.5 3.35 4.0）和氮化镓（GaN）器件是目前研究最为广泛的相关技术仍不成熟、GaN 器件的驱动技术较普遍采用 SiC 器件进行应用。其使电路整体器体积得到减小，能够有效地提高功率密度究技术，电力电子器件在工作时会采用附加软开关7]：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于比例谐振控制的电流源逆变器性能研究[J]. 王超,安树怀,秦庆山,孙振海,吴绍军. 山东建筑大学学报. 2019(01)
[2]分布式同步串联补偿器的比例谐振控制策略研究[J]. 饶永杰,陈亮亮,高树功,柴凡,李晓芳,王启华. 电力电容器与无功补偿. 2018(06)
[3]论电力电子器件及其应用的现状和发展[J]. 范长义. 山东工业技术. 2019(01)
[4]简述逆变技术发展[J]. 陈德灿. 山东工业技术. 2018(24)
[5]基于负载电流前馈两级式单相逆变器输入电流低频纹波的抑制[J]. 黄永冰,曹立波,林丽燕,黄其烟,陶海欧. 科技与创新. 2018(18)
[6]高导铁氧体宽频高阻抗共模电感设计[J]. 张德光,胡锋. 磁性材料及器件. 2018(02)
[7]电力电子化电力系统多尺度电压功角动态稳定问题[J]. 袁小明,程时杰,胡家兵. 中国电机工程学报. 2016(19)
[8]基于碳化硅MOSFET的99.2%高效率功率因数校正器[J]. 严阳,吴新科,盛况. 电源学报. 2016(04)
[9]基于封装集成技术的高功率密度碳化硅单相逆变器[J]. 李宇雄,黄志召,方建明,陈材,康勇. 电源学报. 2016(04)
[10]现代电力电子技术的发展及其应用[J]. 黄诗江. 电子世界. 2015(15)
博士论文
[1]非线性负载条件下的逆变器特性研究[D]. 陈敏.浙江大学 2006
[2]基于状态空间理论的PWM逆变电源控制技术研究[D]. 彭力.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]混合导通模式逆变电源电压滞环控制策略研究[D]. 吴靖南.华中科技大学 2018
[2]带状态观测器的逆变器改进双环控制系统的研究[D]. 唐雪峰.华中科技大学 2017
[3]混合导通模式逆变电源控制方案研究[D]. 贺帆.华中科技大学 2016
[4]Buck/Boost双向变换器无过零检测TCM控制研究[D]. 周杨.燕山大学 2015
[5]带负载电流前馈的单相逆变器复合算法研究[D]. 沈昊骢.东南大学 2015
[6]基于DCM模式的逆变器控制方法研究[D]. 马翔宇.华中科技大学 2015
[7]UPS逆变器波形控制及监控技术研究[D]. 吴阐.华中科技大学 2007
[8]单相逆变器重复控制和双环控制技术研究[D]. 李俊林.华中科技大学 2004
本文编号：2963166
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
开关器件发展示意图
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文表 1- 1 传统材料和宽禁带材料特性对比材料参数硅（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为禁带宽度，μe为电子迁移率，Vbr为击穿场强，εr为介电常数，λ 为导热率
） 2.5 2.7 2.87 3.84 0.62 0.6） 10.75 11.6 12.4 14.5 3.35 4.0）和氮化镓（GaN）器件是目前研究最为广泛的相关技术仍不成熟、GaN 器件的驱动技术较普遍采用 SiC 器件进行应用。其使电路整体器体积得到减小，能够有效地提高功率密度究技术，电力电子器件在工作时会采用附加软开关7]：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于比例谐振控制的电流源逆变器性能研究[J]. 王超,安树怀,秦庆山,孙振海,吴绍军. 山东建筑大学学报. 2019(01)
[2]分布式同步串联补偿器的比例谐振控制策略研究[J]. 饶永杰,陈亮亮,高树功,柴凡,李晓芳,王启华. 电力电容器与无功补偿. 2018(06)
[3]论电力电子器件及其应用的现状和发展[J]. 范长义. 山东工业技术. 2019(01)
[4]简述逆变技术发展[J]. 陈德灿. 山东工业技术. 2018(24)
[5]基于负载电流前馈两级式单相逆变器输入电流低频纹波的抑制[J]. 黄永冰,曹立波,林丽燕,黄其烟,陶海欧. 科技与创新. 2018(18)
[6]高导铁氧体宽频高阻抗共模电感设计[J]. 张德光,胡锋. 磁性材料及器件. 2018(02)
[7]电力电子化电力系统多尺度电压功角动态稳定问题[J]. 袁小明,程时杰,胡家兵. 中国电机工程学报. 2016(19)
[8]基于碳化硅MOSFET的99.2%高效率功率因数校正器[J]. 严阳,吴新科,盛况. 电源学报. 2016(04)
[9]基于封装集成技术的高功率密度碳化硅单相逆变器[J]. 李宇雄,黄志召,方建明,陈材,康勇. 电源学报. 2016(04)
[10]现代电力电子技术的发展及其应用[J]. 黄诗江. 电子世界. 2015(15)
博士论文
[1]非线性负载条件下的逆变器特性研究[D]. 陈敏.浙江大学 2006
[2]基于状态空间理论的PWM逆变电源控制技术研究[D]. 彭力.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]混合导通模式逆变电源电压滞环控制策略研究[D]. 吴靖南.华中科技大学 2018
[2]带状态观测器的逆变器改进双环控制系统的研究[D]. 唐雪峰.华中科技大学 2017
[3]混合导通模式逆变电源控制方案研究[D]. 贺帆.华中科技大学 2016
[4]Buck/Boost双向变换器无过零检测TCM控制研究[D]. 周杨.燕山大学 2015
[5]带负载电流前馈的单相逆变器复合算法研究[D]. 沈昊骢.东南大学 2015
[6]基于DCM模式的逆变器控制方法研究[D]. 马翔宇.华中科技大学 2015
[7]UPS逆变器波形控制及监控技术研究[D]. 吴阐.华中科技大学 2007
[8]单相逆变器重复控制和双环控制技术研究[D]. 李俊林.华中科技大学 2004
本文编号：2963166
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