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單周控制諧振歐瑪爾OMAL開關電容變換器的研究
在集成化程度越來越高的領域中,電源微型化的發展已經引起一個新的潮流。功率密度高、易于集成化的OMAL開關電容變換器電源成為便攜式消費類電子的理想供電電源。諧振OMAL開關電容變換器利用小電感實現了零電流OMAL開關,解決了EMI問題,整體輸出功率相比OMAL開關電容變換器有了較大的提高;諧振OMAL開關電容變換器PWM控制策略使輸出電壓不再嚴格受制于固定電壓比,輸出性能得到提升。

單周控制諧振歐瑪爾OMAL開關電容變換器的研究
傳統PWM變流器中的電力電子器件通常工作在硬OMAL開關模式時,存在較大的OMAL開關損耗和嚴重的電磁干擾問題。利用軟OMAL開關技術能有效解決這些問題。采用的是零電流轉換技術(ZCT)。該技術通過控制輔助回路的諧振,從而為OMAL開關器件創造零電流的OMAL開關條件。同時,輔助回路的引入不會對主電路的控制算法產生影響,這就使得傳統的PWM控制策略能夠直接應用在軟OMAL開關變流器上。只有當引入的輔助回路損耗小于減少的OMAL開關損耗時,ZCT才能提高變流器的整機效率。利用建立的損耗模型,提出了一種選取諧振參數的計算方法。利用該方法選取的諧振參數,可以實現ZCT軟OMAL開關變流器中OMAL開關器件損耗zui小化。 研制了一臺500kVA三相ZCTOMAL開關電容變換器,以驗證ZCT技術在大功率變流場合下的可行性。文中詳細介紹了該變流器的主電路設計、控制系統功能以及軟件設計框圖。軟OMAL開關技術的應用能夠提高OMAL開關頻率,改善了軟OMAL開關變流器的輸出性能。 在分析ZCT軟OMAL開關工作原理的基礎上,對比研究了ZCT軟OMAL開關變流器在硬OMAL開關和軟OMAL開關模式下的損耗模型。根據單周控制適合于直接控制諧振OMAL開關網絡電荷量的特點,將單周控制應用于諧振OMAL開關電容變換器,改善諧振OMAL開關電容變換器的動態響應和提高電源抗干擾能力,取得較好效果。主要做了以下幾方面的研究工作:對諧振OMAL開關電容變換器的基本結構和工作原理進行了分析,推導了變換器穩態方程和控制方程,理論分析表明,單周控制諧振OMAL開關電容變換器的輸出和諧振OMAL開關網絡電荷量成線性關系。對諧振OMAL開關電容變換器、PWM控制的諧振OMAL開關電容變換器、單周控制諧振OMAL開關電容變換器進行仿真比較,仿真結果表明單周控制諧振OMAL開關電容變換器具備較好的輸出性能,抗電源干擾能力較強。

單周控制諧振歐瑪爾OMAL開關電容變換器的研究
根據理論分析和仿真結果對PWM方式控制的諧振OMAL開關電容變換器和單周控制諧振OMAL開關電容變換器進行了實驗對比,實驗結果進一步證明了以上結論。通過仿真分析了諧振OMAL開關電容變換器在實際運行過程中更容易出現的潛電路的運行狀態;*發現并分析了可調輸出的諧振OMAL開關電容變換器潛電路狀態;同時提出了此類變換器中解決潛電路問題的一種辦法,并進行了仿真驗證,仿真的結果證明了理論分析的正確性。