【正文】
)逆變器。圖52 二極管箝位型TL變換器的仿真模型圖52所示為二極管箝位型TL變換器仿真模型,仿真的參數(shù)如下:UdcUdc2為35V直流電源,開(kāi)關(guān)頻率為4000Hz,負(fù)載電阻, , 。圖53 PWM發(fā)生器仿真模型圖54 輸出端線電壓的波形圖圖55 輸出端線電壓的波形圖圖56 輸出端線電壓的波形圖圖57 輸出端a相相電流的波形圖圖58 輸出端b相相電流的波形圖圖59 輸出端c相相電流的波形圖 由輸出端電壓電流波形圖可知:電壓電流波形基本同相位,每相輸出電壓可以得到+、和0三個(gè)電平,每只開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力降低為輸入電壓的一半。 本章小結(jié)在理論分析的基礎(chǔ)上,在MATLAB/Simulink仿真環(huán)境下建立了二極管箝位型TL變換器的仿真模型。仿真結(jié)果表明二極管箝位型TL逆變器的優(yōu)點(diǎn)可以概括如下:(1) 每相輸出電壓可以得到+、和0三個(gè)電平,與兩電平逆變器相比,其輸出電壓的諧波含量可以大幅度降低。(2) 每只開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力降低為輸入電壓的一半。因此該逆變器適用于高輸入電壓的場(chǎng)合。結(jié)論本文闡述了三電平直流變換器的發(fā)展、分類、應(yīng)用,在研究了Buck TL變換器的推導(dǎo)思路的基礎(chǔ)上探討了一族三電平直流變換器,包括Boost、BuckBoost、Cuk、Sepic和Zeta等非隔離的TL變換器。這些變換器具有以下特點(diǎn):(1) 在電流連續(xù)時(shí),它們的輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系與其原型電路完全一樣。(2) 開(kāi)關(guān)管與二極管的電壓應(yīng)力均為其原型電路的一半。(3) 在開(kāi)關(guān)頻率相同,電感電流脈動(dòng)和電容電壓脈動(dòng)也相同的情況下,儲(chǔ)能元件(包括電感和電容)比其原型電路大大減小。它們適用于不需要電氣隔離、輸入和/或輸出電壓高的應(yīng)用場(chǎng)合,如果輸入和/或輸出電壓變換范圍寬,那么更能顯示出這些變換器的優(yōu)點(diǎn)。如果輸入和/或輸出電壓較低,但電壓變化范圍較寬,也可選用這幾種變換器。比如在船舶、高速電氣鐵路、城市軌道交通電氣系統(tǒng)中,需要直流斬波器,其輸入電壓不僅高,而且變化范圍寬(一般要達(dá)到2倍左右),這時(shí)就可以選用Buck TL變換器。對(duì)于航空電氣系統(tǒng),其電網(wǎng)頻率為400Hz,如采用變頻交流電,頻率范圍將達(dá)到360800Hz,這時(shí)可采用BOOST TL變換器來(lái)構(gòu)成PFC變換器。復(fù)合全橋TL變換器的特點(diǎn)是可以減小輸出濾波電感,適用于電壓范圍較寬的應(yīng)用場(chǎng)合,該變換器可以應(yīng)用于太陽(yáng)能電池、燃料電池等新能源發(fā)電系統(tǒng),因?yàn)樘?yáng)能電池和燃料電池的外特性較軟,電壓變化范圍一般為2倍左右。全橋TL變換器和組合式TL變換器適用于輸入電壓高和變化范圍寬的應(yīng)用場(chǎng)合,如船舶、高速電氣鐵路、城市軌道交通的電氣系統(tǒng)中的輔助電源系統(tǒng)。參考文獻(xiàn)[1] 劉莉敏,曹志峰,[J].太陽(yáng)能學(xué)報(bào),第27卷第2期2006年2月[2] [J].變流技術(shù)與電力牽引,2006,2:6366[3] , , ,et al.,”Where are power supplies headed?”in APEC,2000,[4] and ,“Power electronics technology at the dawn of the new millennium—status and future,”in PESC,1999,[5] 阮新波,[M].科學(xué)出版社,2000年[6] ,et al.,“A simple and efficiency synchronous rectifier for forward DCDC converters,”in APEC,1993,[7] ,et al.,“A novel high frequency currentdriven synchronous rectifier applicable to most Switching topologies,”IEEE Electronics,2001, ,[8] ,et al.,“Highefficyency and widebandwidth performance obtainable from a twoinput buck converter,”IEEE Electronics, 1998,[9] , and ,“Study of the multilevel converters in dcdc applications,” in PESC,2004,[10] and ,“A high efficient boost converter with power factor correction,”in PESC,2004,[11] [M].科學(xué)出版社,2006[12] 柯朝雄,李云鋼,張鼎,王寧. Boost三電平直流變換器的均壓分析與仿真研究[J].通信電源技術(shù),2008[13] 危建,[J].電力電子技術(shù),2003[14] [J].電力電子技術(shù),2008[15] [M].機(jī)械工業(yè)出版社,2006[16] [J].河南理工大學(xué)學(xué)報(bào),2009[17] 許頗,張崇巍,[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006[18] [M].科學(xué)出版社,2005[19] [M].西南交通大學(xué)出版社,2008[20] [M].高等教育出版社,2004[21] ,Switching Power Supply Design,2nd Edit.,the McgrawHill pany,1998,[22] and ,“Novel softswitching dcdc converter with full zvsrange and reduced filter requirement—part II:constantinput,variableoutput applications,”IEEE Electronics,2001,[23] and ,“Zvs hybrid threelevel converter with low voltage stress and reduced filter,”in PESC,2005,[24] 劉福鑫,阮新波,一種新穎的零電壓開(kāi)關(guān)PWM組合式三電平變換器[J],中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2005,25(22):4550[25] Nabae A, Takahashi I, Akagi H. A new neutralclamped PWM Transactions on Industry Applications, 1981, 17(5):518523[26] 張?jiān)瓢?,孫強(qiáng),王陽(yáng). 峰值電流模式的移相半橋三電平DC/DC變換器閉環(huán)系統(tǒng)建模研究[J].電子器件,2008年[27] [J]. 河南理工大學(xué)學(xué)報(bào),2009年[28] 胡宗波,—DC變換器的統(tǒng)一建模研究[J].電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào),2005年[29] 鐘小芬. 基于脈沖波形積分法的三電平變換器的統(tǒng)一建模[J]. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào),2005年[30] 劉福鑫,阮新波,加箝位二極管的零電壓全橋變換器改進(jìn)研究[J],電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2004,28(17):6469[31] Ruan Xinbo.Li Bin,Chen Qianhong,Three 1evel converters:a new concept in high voltage DCToDC conversion.Proc.IEEE PESC,2002:663668,[32] Buck三電平變換器不同控制方式性能比較研究[J]. 湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào),2008年[33] 李運(yùn)智,[J].自動(dòng)化信息,2008年[34] 張崇巍,[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2003[35] 王琳,鄭士富,[J].電力電子技術(shù),2007,41(3):21一24[36] 何衛(wèi)東,王長(zhǎng)永,[J].電網(wǎng)技術(shù),1999,23(6):5一7[37] 宋文勝,馮曉云,[J].機(jī)車電傳動(dòng),2007,4:22一25[38] 宋文勝,馮曉云,[J].電氣自動(dòng)化,2008,30(l):30一33[39] 桂紅云,姚文熙,呂征宇. 三電平變換器中點(diǎn)電壓平衡問(wèn)題的研究[J].電源技術(shù)應(yīng)用,2004[40] 吳洪洋,何湘寧.多電平載波PWM法與SVPWM法之間的本質(zhì)聯(lián)系及其應(yīng)用[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2002,22(5).[41] [J].工礦自動(dòng)化,2004[42] 侯春,何鳳有,[J].冶金自動(dòng)化,2007(S2)[43] 宋飛,林樺. 基于SVPWM 的三電平逆變器仿真研究[J].2005致謝在畢業(yè)論文即將完成之際,懷著無(wú)比舒暢的心情向所有關(guān)心我,幫助我的人們獻(xiàn)上我最崇高的敬意。本論文的研究工作是在導(dǎo)師莊圣賢教授的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、誨人不倦的敬業(yè)精神、樂(lè)觀豁達(dá)的生活態(tài)度為我樹(shù)立了學(xué)習(xí)的榜樣,使我終身受益。值此論文完成之際,我由衷地感謝導(dǎo)師莊圣賢教授在我撰寫(xiě)畢業(yè)論文期間對(duì)我的教育、培養(yǎng)和關(guān)懷。其次,我還要感謝與我一同學(xué)習(xí)的幾位同學(xué),正是他們的陪伴和幫助,使得我能夠按時(shí)完成這篇論文。我們之間的交流也加深了我對(duì)這方面知識(shí)的理解。同時(shí),也要感謝我的父母和親人,在我大學(xué)學(xué)習(xí)期間,始終得到他們的理解、關(guān)心和支持。本研究的完成與他們的無(wú)私奉獻(xiàn)是分不開(kāi)的。另外,在論文的完成過(guò)程中,電氣學(xué)院的許多老師和同學(xué)們也給了我很大的幫助,在此謹(jǐn)借此機(jī)會(huì)向多年來(lái)培養(yǎng)、關(guān)心、幫助和鼓勵(lì)過(guò)我的老師、同學(xué)以及朋友們表示衷心的感謝!最后謝謝各位審閱、評(píng)議本論文的各位老師,感謝大家給我提出寶貴的意見(jiàn)。感謝所有對(duì)本文提出過(guò)寶貴意見(jiàn)和對(duì)本文進(jìn)行評(píng)閱的老師們。