脉宽调制三电平AC/AC变换器的研究
发布时间：2021-12-31 06:18
脉宽调制三电平AC/AC变换器具有开关管电压应力低、三电平波形、单级功率变换、变换效率高、滤波器体积重量小等优点,本文分析研究了脉宽调制三电平AC/AC变换器的电路工作原理、拓扑构建与控制策略。首先在Buck型三电平DC/DC变换器的研究基础上,采用工作象限概念,推导出了Buck型三电平AC/AC变换器的拓扑结构,由此依据输入电压极性判断,提出了该交流变换器的控制策略。针对飞跨电容电压的控制问题,给出了一种利用飞跨电容电压闭环修正开关管占空比的解决方法。然后,类比Buck型三电平AC/AC变换器,在一簇脉宽调制三电平DC/DC变换器的基础上,推导出了一簇脉宽调制三电平AC/AC变换器的拓扑结构。依据电压极性判断,归纳出适用于这一簇脉宽调制三电平AC/AC变换器统一的控制策略,并分别给出这一簇三电平AC/AC变换器控制策略中的两个关键采样信号。将这一簇脉宽调制三电平AC/AC变换器与其两电平原型变换器进行了对比分析,对比结果说明这一簇脉宽调制三电平AC/AC变换器不但可以减小开关管电压应力,而且可以减小滤波电感和滤波电容的大小。最后,以Buck型和Boost型两种三电平AC/AC变换器为...
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 AC/AC变换技术的研究现状
1.2.1 非隔离式AC/AC变换器
1.2.2 隔离式AC/AC变换器
1.3 三电平AC/AC变换技术的研究现状
1.3.1 矩阵三电平AC/AC变换器
1.3.2 交-直-交三电平AC/AC变换器
1.3.3 脉宽调制三电平AC/AC变换器
1.4 课题来源
1.5 本文的研究内容
第二章 脉宽调制三电平AC/AC变换器拓扑结构和控制策略
2.1 脉宽调制三电平DC/DC变换器
2.1.1 Buck型三电平DC/DC变换器
2.1.2 一簇脉宽调制三电平DC/DC变换器
2.2 Buck型三电平AC/AC变换器
2.2.1 电路拓扑构建
2.2.2 控制策略
2.2.3 飞跨电容电压控制
2.2.4 输入电压极性判断
2.3 一簇脉宽调制三电平AC/AC变换器
2.3.1 电路拓扑
2.3.2 控制策略
2.3.3 脉宽调制三电平AC/AC变换器与其两电平变换器的对比
2.4 本章小结
第三章 Buck型和Boost型三电平AC/AC变换器工作原理与仿真分析
3.1 Buck型三电平AC/AC变换器
3.1.1 工作原理
3.1.2 仿真分析
3.2 Boost型三电平AC/AC变换器
3.2.1 工作原理
3.2.2 仿真分析
3.3 本章小结
第四章 Buck型三电平AC/AC变换器样机设计与实验结果
4.1 样机设计指标
4.2 主电路参数设计
4.2.1 开关频率fs的选择
4.2.2 功率开关管的参数选择
4.2.3 滤波电感和滤波电容的参数设计
4.2.4 飞跨电容的参数设计
4.3 控制电路设计
4.3.1 与电网电压同步的基准正弦波发生电路
4.3.2 飞跨电容电压采样电路
4.3.3 两路交错 180°的三角载波发生电路
4.3.4 输入电压极性判断电路
4.3.5 PI调节和载波调制电路
4.3.6 硬件死区和逻辑调制电路
4.4 实验结果与分析
4.4.1 样机实验波形
4.4.2 样机效率
4.5 本章小结
第五章 Boost型三电平AC/AC变换器样机设计与实验结果
5.1 样机设计指标
5.2 主电路参数设计
5.2.1 开关频率fs的选择
5.2.2 功率开关管的参数选择
5.2.3 滤波电感和滤波电容的参数设计
5.2.4 飞跨电容的参数设计
5.3 Boost型三电平AC/AC变换器控制电路设计
5.3.1 与输出电压同步的基准正弦波发生电路
5.3.2 输出电压极性判断电路
5.3.3 PI调节和载波调制电路
5.4 实验结果与分析
5.4.1 样机实验波形
5.4.2 样机效率
5.5 本章小结
第六章 工作总结与展望
6.1 本文的主要工作
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
致谢
本文编号：3559771
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 AC/AC变换技术的研究现状
1.2.1 非隔离式AC/AC变换器
1.2.2 隔离式AC/AC变换器
1.3 三电平AC/AC变换技术的研究现状
1.3.1 矩阵三电平AC/AC变换器
1.3.2 交-直-交三电平AC/AC变换器
1.3.3 脉宽调制三电平AC/AC变换器
1.4 课题来源
1.5 本文的研究内容
第二章 脉宽调制三电平AC/AC变换器拓扑结构和控制策略
2.1 脉宽调制三电平DC/DC变换器
2.1.1 Buck型三电平DC/DC变换器
2.1.2 一簇脉宽调制三电平DC/DC变换器
2.2 Buck型三电平AC/AC变换器
2.2.1 电路拓扑构建
2.2.2 控制策略
2.2.3 飞跨电容电压控制
2.2.4 输入电压极性判断
2.3 一簇脉宽调制三电平AC/AC变换器
2.3.1 电路拓扑
2.3.2 控制策略
2.3.3 脉宽调制三电平AC/AC变换器与其两电平变换器的对比
2.4 本章小结
第三章 Buck型和Boost型三电平AC/AC变换器工作原理与仿真分析
3.1 Buck型三电平AC/AC变换器
3.1.1 工作原理
3.1.2 仿真分析
3.2 Boost型三电平AC/AC变换器
3.2.1 工作原理
3.2.2 仿真分析
3.3 本章小结
第四章 Buck型三电平AC/AC变换器样机设计与实验结果
4.1 样机设计指标
4.2 主电路参数设计
4.2.1 开关频率fs的选择
4.2.2 功率开关管的参数选择
4.2.3 滤波电感和滤波电容的参数设计
4.2.4 飞跨电容的参数设计
4.3 控制电路设计
4.3.1 与电网电压同步的基准正弦波发生电路
4.3.2 飞跨电容电压采样电路
4.3.3 两路交错 180°的三角载波发生电路
4.3.4 输入电压极性判断电路
4.3.5 PI调节和载波调制电路
4.3.6 硬件死区和逻辑调制电路
4.4 实验结果与分析
4.4.1 样机实验波形
4.4.2 样机效率
4.5 本章小结
第五章 Boost型三电平AC/AC变换器样机设计与实验结果
5.1 样机设计指标
5.2 主电路参数设计
5.2.1 开关频率fs的选择
5.2.2 功率开关管的参数选择
5.2.3 滤波电感和滤波电容的参数设计
5.2.4 飞跨电容的参数设计
5.3 Boost型三电平AC/AC变换器控制电路设计
5.3.1 与输出电压同步的基准正弦波发生电路
5.3.2 输出电压极性判断电路
5.3.3 PI调节和载波调制电路
5.4 实验结果与分析
5.4.1 样机实验波形
5.4.2 样机效率
5.5 本章小结
第六章 工作总结与展望
6.1 本文的主要工作
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
致谢
本文编号：3559771
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