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电气隔离式DC/DC与DC/AC逆变器级联电路结构是实现航空逆变电源(又称航空静止变流器)的合理方案。高功率密度、高变换效率的航空逆变电源的基础是单级电气隔离式DC/DC变换器和单级DC/AC逆变器软开关技术。本文主要研究组合式软开关航空逆变电源控制原理、稳态工作分析和关键参数选取,并结合计算机仿真成功试制了一台1kVA原理试验样机,仿真和试验结果验证方案的可行性和理论分析的正确性。 本文介绍了航空逆变逆变电源的背景、现状和发展方向,对于软开关航空静止变流器的基础——高功率密度、高变换效率单级DC/DC变换器和单级DC/AC逆变器软开关技术作了系统地论述。借鉴谐振直流环节逆变器的思想,提出了一种新颖的组合式软开关逆变电源的电路结构。针对270VDC的高压直流输入,选择了带变压器隔离的全桥电路作为DC/DC变换器的主电路,并详细分析了该电路的软开关控制策略。同时,对当前在DC/AC逆变器中广泛应用的PWM控制技术作了详细地阐述。 比较了基于移相控制PWM技术的电压型零电压(ZVS)全桥变换器和零电压零电流(ZVZCS)全桥变换器的各自特点,综合考虑,选择后者作为航空静止变流器的前级电路。详细分析了此电路稳态工作原理,给出了设计指导建议,并进行了Pspice仿真,其仿真结果和理论分析的结果一致,从而验证了理论分析的正确性。 详细分析了应用三态DPM电流滞环跟踪控制技术的高频直流环节DC/AC逆变器的工作原理,对关键参数的选取作了深入研究,导出了相应的计算公式,为DC/AC逆变器的参数选取提供了理论依据。应用MATLAB软件对1kVA的逆变器进行了仿真分析。仿真结果表明,其理论分析是正确的。 设计了采用组合式电路结构的1kVA 270VDC/115V 400Hz AC软开关航空逆变电源原理试验样机。提供了其功率电路和控制电路,给出了试验结果。试验结果表明,这种新颖的航空静止变流器电路拓扑是合理的。