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一种新颖的双升压/双降压式AC/AC变换器

作者:时间:2013-08-22来源:网络收藏

摘要:提出了一种新颖的适用于航空变频电源(360~800 Hz)的AC/AC。它由双升压式整流器和双降压式逆变器直接连接构成,继承了无桥臂直通隐患、无体二极管反向恢复的优点,同时具有可靠性高和效率高的优点。简要介绍了该的工作原理和控制方法;推导了前后级电感的设计公式;仿真和实验验证了理论分析的正确性。
关键词:

1 引言
目前,国内外广泛采用的PWM整流/逆变电路为半桥或全桥结构。该电路拓扑的主要不足是同一桥臂开关管串联,存在发生开关管直通短路隐患。同时电路的续流二极管为开关管的体二极管,其反向恢复时间相当长,导致大的反向恢复损耗。这两个问题使该PWM整流/逆变电路的可靠性和变换效率受到了限制,对频率较高的飞机变频电源而言,该影响更为明显。
针对以上问题,在此提出了一种新颖的PWM整流/逆变电路。它由一个双升压式整流电路(前级)和一个双降压式逆变电路(后级)直接连接
构成。该电路避免了两开关管串联与直流电源并接的结构,消除了直通短路的可能性,也避免了借用开关管体二极管续流,导致反向恢复损耗大的缺陷,同时效率和可靠性均得到较大提高;且前后级共用一个直流母线,输入输出共地,电路构成简单,尤其适用于飞机变频电源场合。

2 工作原理和控制方法
2.1 主电路工作原理
图1示出所提出的式AC/AC变换器结构,它由前级双升压式整流电路和后级双降压式逆变电路连接构成。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/175756.htm

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2.1.1 双升压式整流电路
该电路由uin,V2,VD2,L2,C1,C2构成第一组Boost电路,由uin,V1,VD1,L1,C1,C2组成第二组Boost电路,有如图2所示的4种工作模态。无论该电路是工作在整流还是有源逆变状态,都希望输入电源的输出电流尽量正弦化且与输入电压同相位,实现功率因数为1,因此该电路的工作周期可分成两段:输入电流正半周(iin>0)和负半周(iin0)。iin>0时间段第一组电路工作,有两种工作模态(1,2);iin0时间段第二组电路工作,也有两种工作模态(3,4)。当输入电流与输入电压同相位时,电路工作在PWM整流状态;当两者相位相反时,电路工作在PWM有源逆变状态。

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