单相高效率、高功率因数PWM整流器的研究

发布时间：2017-08-19 03:26

  本文关键词：单相高效率、高功率因数PWM整流器的研究

  更多相关文章： 单相PWM整流器 ZCT软开关 高效率

【摘要】：传统的PWM整流器工作时,通常其开关器件在大电压下导通,大电流下关断,所以存在开关损耗大和严重的电磁干扰问题。本文采用了零电流转换技术(ZCT),有效解决了PWM整流器在工作过程中所产生的问题,提高了PWM整流器的效率。单相ZCT软开关PWM整流器是在单相PWM整流器的拓扑中引入了辅助谐振支路,所以本文首先分析了单相PWM整流器的基本原理、工作过程以及数学模型,并在此基础上对ZCT软开关的组成和工作原理进行了分析。由于辅助谐振支路之间相互独立,所以辅助谐振支路的引入对原有单相PWM整流器的控制策略不会产生影响,依然可以使用传统PWM控制策略,因此本文对传统PWM控制策略进行了对比分析。并设计了单相ZCT软开关PWM整流器主电路参数,为系统仿真主电路参数的设置提供理论依据。最后,利用Simulink搭建了实验仿真平台,对单相ZCT软开关PWM整流器单桥臂进行仿真,从而验证对ZCT软开关工作过程分析的正确性。在此基础上,对单相ZCT软开关PWM整流器系统进行了仿真,并对各模块的仿真模型功能进行了说明。分别对瞬时直接电流控制和预测电流控制做了仿真实验和对比分析,同时也对系统功率因数和效率做了仿真分析,并得出了相关结论。
【关键词】：单相PWM整流器 ZCT软开关 高效率
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM461
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 1 绪论6-16
• 1.1 课题研究的背景及意义6-7
• 1.2 PWM整流器及软开关技术的研究概况7-15
• 1.2.1 PWM整流器的研究概况7-9
• 1.2.2 软开关技术的研究概况9-15
• 1.3 本论文的主要工作15-16
• 2 单相PWM整流器和ZCT软开关的工作原理16-34
• 2.1 单相电压型PWM整流器的拓扑结构16-17
• 2.2 单相PWM整流器的工作原理17-23
• 2.2.1 SPWM调制技术17-21
• 2.2.2 单相PWM整流器的工作过程21-23
• 2.3 单相PWM整流器数学模型23-25
• 2.4 单相ZCT软开关PWM整流器的拓扑结构25-26
• 2.5 单相ZCT软开关PWM整流器的工作原理26-33
• 2.5.1 ZCT软开关零电流开通过程27-30
• 2.5.2 ZCT软开关零电流关断过程30-33
• 2.6 本章小结33-34
• 3 单相ZCT软开关PWM整流器控制策略34-42
• 3.1 单相ZCT软开关PWM整流器系统控制框图34-35
• 3.2 滞环电流控制35
• 3.3 瞬时直接电流控制35-40
• 3.3.1 电流内环设计36-38
• 3.3.2 电压外环设计38-40
• 3.4 预测电流控制40-41
• 3.5 本章小结41-42
• 4 单相ZCT软开关PWM整流器主电路参数设计42-48
• 4.1 网侧交流电感sL的设计42-46
• 4.2 直流侧二次滤波环节的参数设计46-47
• 4.3 直流侧电容C的设计47
• 4.4 本章小结47-48
• 5 单相ZCT软开关PWM整流器系统仿真48-67
• 5.1 单相ZCT软开关PWM整流器单桥臂仿真48-50
• 5.2 单相ZCT软开关PWM整流器系统仿真模型50-51
• 5.3 系统子模块仿真模型51-55
• 5.3.1 主拓扑仿真模型51-52
• 5.3.2 单极性倍频调制仿真模型52-53
• 5.3.3 直接电流控制仿真模型53-54
• 5.3.4 负载突变仿真模型54-55
• 5.4 系统仿真结果及分析55-66
• 5.4.1 驱动波形输出仿真55-58
• 5.4.2 主开关管2S及对应辅助开关管2 xS的仿真波形58-59
• 5.4.3 控制策略仿真分析59-64
• 5.4.4 系统功率因数和效率分析64-66
• 5.5 本章小结66-67
• 6 总结与展望67-69
• 6.1 本文总结67-68
• 6.2 工作展望68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-73
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 周飞;金新民;姚修远;童亦斌;吴学智;;三相电压型ZCT PWM变换器的效率分析与实验研究[J];中国电机工程学报;2014年18期

2 许晓峰;;一种PWM软开关变流器实现及损耗分析[J];低压电器;2013年18期

3 武佩忠;肖雯;王杰;;基于ZCT软开关三相PWM整流器的研究[J];煤矿机械;2012年12期

4 秦立新;;单相PWM整流器的建模与仿真分析[J];舰船电子工程;2011年12期

5 王天亮;唐芬;金新民;童亦斌;;一种基于ZCT软开关的三相PWM逆变器技术[J];大功率变流技术;2009年05期

6 冯展;王冠群;王天亮;刘京斗;;基于ZCT软开关的光伏并网逆变器研究及实验[J];电气传动;2009年04期

7 黄群;李方正;;单相电压型PWM整流器控制系统设计与仿真[J];装甲兵工程学院学报;2007年03期

8 王汝锡;李锦;刘进军;;一种零电流转换软开关逆变器的损耗分析及其与硬开关逆变器的效率比较[J];电源技术应用;2007年01期

9 赵青;范洪峰;吕征宇;;单极性SPWM的两种控制方法与过零点输出特性比较[J];电源技术应用;2004年03期

10 张兴,杨孝志,刘正之,张崇巍;单相电压型PWM整流器交流侧电感的设计[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2004年01期

，

本文编号：698414