控制型软开关AC/DC变换技术研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yusheng05
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
AC/DC变换器是电网、数据中心、车载充电等应用中的核心装置,其功率密度和效率对整个系统有着至关重要的作用。提高开关频率可以提高AC/DC变换器的功率密度,但与此同时高频硬开关带来的开关损耗降低了效率。通过AC/DC变换器的软开关技术可以解决这一问题,然而如何简单有效地实现AC/DC变换器的软开关成为一项挑战。本文首先研究了应用于图腾柱PFC的控制型软开关技术,利用电感电流在一个开关周期内反向流动来给开关管创造软开关条件。分析验证了通过工频二极管的反向恢复特性实现控制型软开关,相比传统方法更简单有效。接着分析了电路工作原理以及软开关模态,通过增加负电流补偿电路非自然软开关区域。然后分析电路控制策略,变换器采用电压电流双环控制,控制以及计算通过软件实现,PI调节器输出控制开关管的导通时间以及关断时间。研究了输入电流在工频半周过零点发生畸变的原因,加入过零点断续工作模式来优化。进一步地,通过动态限频来优化轻载高频断续工作模式带来的损耗以及发热问题。控制与优化策略在仿真模型与基于氮化镓器件的实验样机上得到了验证。基于双直流端口AC/DC变换器等效变换级数少,器件电压应力小的优势,研究其控制型软开关来进一步提高工作效率。变换器采用PFC+Buck结构,两个直流母线端口在一个工频周期内交替与交流侧交换能量。基于多电平特性以及开关频率分布特性,变换器采用三模式混合的工作方式。分析了变换器软开关模态,开通关断时间的分布特性,基于自然软开关区域分析给出端口电压设计方案。然后研究了变换器组合控制策略,PFC部分采用电压电流双环控制策略,Buck电路部分采用单电压环控制策略,同时给出模式间的切换策略。理论分析与控制策略在仿真模型以及基于氮化镓器件的实验样机上得到了验证。
其他文献
随着交通的发展,高铁和地铁成为当今人民的长距离出行首要选择方式,铁路的安全状况对于人民的出行安全具有至关重大的意义。目前常用漏磁检测对钢轨表面伤损进行检测。在巡检时,探伤车运行时振动会造成探头提离变化等因素的干扰,而伤损的漏磁场和背景磁场的强度随提离变化而变化,对伤损的检测造成干扰。论文从软硬件两个方面入手,对抑制振动干扰的方法进行了研究。论文首先研究了钢轨顶面缺陷漏磁场的形成机理,磁力线和磁场分
学位
近些年来,得益于电力电子技术的进步,电力电子系统的应用领域正逐渐扩大。电力电子电路作为电力电子系统的关键组成部分,它的故障将会导致系统故障,严重时会使系统瘫痪,造成重大损失。因此,电力电子电路及其所在系统发生故障时,快速且高效的故障诊断方法极为重要,这使得电力电子电路故障诊断技术被广泛关注。随着人们对高功率密度和低损耗电力电子系统的不懈追求,以碳化硅(Silicon Carbide,SiC)为主的
学位
工业受限型金属腔体内部的状态检测对高端工业发展具有重要意义,利用γ光子的强穿透性以及非侵入性可以实现腔体内部的无损检测成像。但是在工业实际检测中存在多种影响因素,导致重建后的γ光子图像信噪比较低,难以清晰的呈现被测腔体内部的特征信息。因此本文主要围绕γ光子图像的3D降噪和3D特征提取展开相关研究。以金属液压件为代表的受限型腔体为研究对象,使用SolidWorks软件设计不同内腔状态的液压件模型,然
学位
<正> 随着我州农业产业结构的调整,各类经济作物迅速发展,相关病害的防治越来越成为生产中的一个重要问题。能否正确合理使用杀菌剂成为防治作物病害关键所在,否则在病害的防治中投入了大量资金、人力、物力却未能达到有效控制病害的目的,甚至病害发生还更加厉害。2002年昌吉州许多地方防治葡萄霜霉病使用了8~9种农药,花费上百元的成本,仍未能有效控制病害,就是未能正确使用杀菌剂的结果。在这里就目前杀菌剂的使用
期刊
雷帕霉素是哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)的抑制剂,具有抗增殖、抗血管增生及免疫抑制作用。近年来,雷帕霉素的口服及外用制剂也被应用于多种皮肤疾病及以皮肤表现为部分特征的综合征的治疗。该文旨在回顾系统应用及外用雷帕霉素治疗皮肤疾病相关基础及临床研究的基础上,对雷帕霉素治疗皮肤疾病的应用进展进行综述。
期刊
应变检测表示对物体形变的检测,通过应变检测可以进一步实现诸如位移、扭矩、压力、加速度等多种物理量的检测,同时通过应变检测还可以实现结构健康监测。现有应变检测技术存在系统成本高、易受外界干扰或需要复杂布线的缺点,难以大规模推广应用。而声表面波技术由于具有无线无源、系统成本低的优点,成为潜在的系统解决方案。论文针对上述背景,开展了基于谐振器型声表面波器件的应变传感研究,包括声表面波传感器与阅读器的设计
学位
报纸
移动机器人要想实现自主导航,必须实时获取自身位置。UWB作为最有前途的室内定位技术,已被广泛应用于机器人定位领域。但在复杂的室内场景下,UWB将面临非视距、多路径和信号易受干扰等问题,导致其定位精度和稳定性下降。视觉里程计(VO)提供了一种廉价的、短时间定位精度高的解决方法,在一定程度上可以弥补UWB定位的不足。模板匹配VO作为视觉里程计的一种,在低纹理环境下仍具有较好定位效果,但目前其旋转角度的
学位
约束条件下的人脸识别目前已日趋成熟并得到广泛应用,但是对无约束条件下的人脸识别依旧存在诸多挑战,主要表现为无约束条件下的人脸受模糊、偏转、遮挡以及光照等因素影响。视频监控是应用人脸识别技术的一种重要场景,在此场景下的人脸具有低质量和无约束的特点,此外,海量的视频数据以及重复的人脸信息导致过多的冗余计算。因此,本文针对监控场景下无约束人脸识别中存在的此类问题进行研究。论文工作如下所示:(1)论文所提
学位
实定法所确立的中央与地方立法权限的划分标准尚有缺陷,不能适应各地方因地制宜的治理需求。已有学理研究成果过于"重技术"而"轻理论",缺乏深层次的价值指引,难以回应以上现实困境。公共服务理论为解决央地立法权限的划分问题提供了全新视角。在公共服务理论下,国家长久执政的正当性前提在于向人民提供良好的公共服务,国家行使立法权的目的在于组织公共服务,央地立法权限的划分同样应以公共服务为中心。中央立法的定位系制
期刊