高頻環(huán)節(jié)逆變器

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.1.1 電力電子變換的類型 1
1.1.2 逆變器的類型 2
1.1.3 何謂高頻環(huán)節(jié)逆變器 3
1.2 逆變技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展 3
1.2.1 低頻環(huán)節(jié)逆變器 3
1.2.2 高頻環(huán)節(jié)逆變器 5
1.2.3 逆變器的相關(guān)技術(shù) 16
1.3 逆變器的技術(shù)指標(biāo)與應(yīng)用領(lǐng)域 18
1.3.1 逆變器的技術(shù)指標(biāo) 18
1.3.2 逆變器的應(yīng)用領(lǐng)域 19
本章小結(jié) 20
第2章 級(jí)聯(lián)直流變換器Buck型高頻環(huán)節(jié)逆變器 21
2.1 引言 21
2.2 級(jí)聯(lián)直流變換器Buck型高頻環(huán)節(jié)逆變器電路結(jié)構(gòu)與拓?fù)渥?21
2.2.1 電路結(jié)構(gòu) 21
2.2.2 電路拓?fù)渥?22
2.3 級(jí)聯(lián)直流變換器Buck型高頻環(huán)節(jié)逆變器控制策略 26
2.3.1 電壓型控制策略 26
2.3.2 電流型控制策略 27
2.4 前級(jí)DC-DC變換器的穩(wěn)態(tài)原理特性 30
2.4.1 Buck型DC-DC變換器 30
2.4.2 Boost型DC-DC變換器 35
2.4.3 Buck-Boost型DC-DC變換器 39
2.4.4 Boost-Buck型DC-DC變換器 41
2.4.5 Zeta型、Sepic型DC-DC變換器 43
2.4.6 前置DC-DC變換器的性能比較 46
2.5 后級(jí)Buck型DC-AC變換器穩(wěn)態(tài)原理特性 46
2.5.1 后級(jí)Buck型DC-AC變換器的穩(wěn)態(tài)原理 46
2.5.2 后級(jí)Buck型DC-AC變換器輸出外特性 49
2.6 1kVA級(jí)聯(lián)直流變換器Buck型高頻環(huán)節(jié)逆變裝置實(shí)驗(yàn) 52
2.6.1 逆變裝置構(gòu)成 52
2.6.2 逆變裝置實(shí)驗(yàn) 57
本章小結(jié) 59
第3章 級(jí)聯(lián)Buck和Buck-Boost直流變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器 60
3.1 引言 60
3.2 級(jí)聯(lián)單向Buck和Buck-Boost直流變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器 60
3.2.1 電路結(jié)構(gòu)與拓?fù)渥?60
3.2.2 控制策略 64
3.2.3 仿真分析 64
3.3 級(jí)聯(lián)雙向Buck和Buck-Boost直流變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器 65
3.3.1 電路結(jié)構(gòu)與拓?fù)渥?65
3.3.2 控制策略 69
3.4 并接反激式能量回饋電路的級(jí)聯(lián)單向直流變換器型
高頻環(huán)節(jié)逆變器 69
3.4.1 電路結(jié)構(gòu)與拓?fù)渥?69
3.4.2 控制策略 70
3.4.3 穩(wěn)態(tài)原理與關(guān)鍵電路參數(shù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 73
3.5 3kVA級(jí)聯(lián)Buck直流變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變裝置實(shí)驗(yàn) 74
本章小結(jié) 75
第4章 級(jí)聯(lián)Buck直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變器 77
4.1 引言 77
4.2 級(jí)聯(lián)Buck直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變器電路結(jié)構(gòu)與拓?fù)渥?77
4.2.1 電路結(jié)構(gòu) 77
4.2.2 電路拓?fù)渥?78
4.2.3 高頻脈沖直流電壓占空比的擴(kuò)展方法 80
4.3 級(jí)聯(lián)Buck直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變器的控制策略 81
4.3.1 隔離Buck直流斬波器的控制策略 81
4.3.2 Buck型DC-AC變換器的三態(tài)DPM電流滯環(huán)控制策略 81
4.4 級(jí)聯(lián)Buck直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變器原理特性 83
4.4.1 穩(wěn)態(tài)原理分析 83
4.4.2 大信號(hào)特性 86
4.5 級(jí)聯(lián)Buck直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變器關(guān)鍵電路參數(shù)設(shè)計(jì) 91
4.5.1 隔離Buck型直流斬波器 91
4.5.2 三態(tài)DPM DC-AC變換器 97
4.6 750VA級(jí)聯(lián)Buck直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變裝置實(shí)驗(yàn) 99
4.6.1 逆變裝置構(gòu)成 99
4.6.2 功率電路參數(shù)設(shè)計(jì) 102
4.6.3 逆變裝置實(shí)驗(yàn) 106
本章小結(jié) 108
第5章 單級(jí)Buck和Boost周波變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器 110
5.1 引言 110
5.2 單級(jí)Buck周波變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器電路結(jié)構(gòu)與拓?fù)渥?110
5.2.1 電路結(jié)構(gòu) 110
5.2.2 電路拓?fù)渥?111
5.3 雙極性移相控制單級(jí)Buck周波變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器 112
5.3.1 雙極性移相控制策略 112
5.3.2 穩(wěn)態(tài)原理特性 114
5.3.3 仿真與實(shí)驗(yàn) 122
5.4 單極性移相控制單級(jí)Buck周波變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器 125
5.4.1 單極性移相控制策略 125
5.4.2 穩(wěn)態(tài)原理特性 127
5.4.3 逆變裝置實(shí)驗(yàn) 133
5.4.4 單級(jí)周波變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器構(gòu)成的離線式不間斷電源系統(tǒng) 135
5.5 單級(jí)Boost周波變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器 135
5.5.1 電路結(jié)構(gòu)與拓?fù)渥?135
5.5.2 電壓瞬時(shí)值反饋移相控制策略 136
5.5.3 穩(wěn)態(tài)原理分析 138
5.5.4 仿真分析 141
本章小結(jié) 143
第6章 單級(jí)Buck-Boost周波變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器 144
6.1 引言 144
6.2 單級(jí)Buck-Boost周波變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器電路結(jié)構(gòu)與拓?fù)渥?144
6.2.1 電路結(jié)構(gòu) 144
6.2.2 電路拓?fù)渥?145
6.3 單級(jí)Buck-Boost周波變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器穩(wěn)態(tài)原理特性 146
6.3.1 穩(wěn)態(tài)原理分析 146
6.3.2 輸出外特性 147
6.3.3 儲(chǔ)能式變壓器的磁芯工作狀態(tài) 151
6.4 具有四種工作模式選擇的電壓瞬時(shí)值反饋SPWM控制策略 151
6.4.1 控制方案的確定 151
6.4.2 電壓瞬時(shí)值反饋SPWM控制策略 152
6.5 單級(jí)Buck-Boost周波變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器的關(guān)鍵電路參數(shù)
設(shè)計(jì) 154
6.5.1 高頻儲(chǔ)能式變壓器 154
6.5.2 功率開關(guān)電壓與電流應(yīng)力 154
6.5.3 輸出濾波電容Cf 154
6.5.4 *大等效占空比Dmax 156
6.6 250VA單級(jí)Buck-Boost周波變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變裝置實(shí)驗(yàn) 156
6.6.1 逆變裝置構(gòu)成 156
6.6.2 逆變裝置實(shí)驗(yàn) 156
本章小結(jié) 158
第7章 差動(dòng)直流變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器 159
7.1 引言 159
7.2 差動(dòng)直流變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器的構(gòu)成原理與工作方式 159
7.2.1 構(gòu)成原理 159
7.2.2 工作與控制方式 160
7.3 差動(dòng)Buck直流變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器 163
7.3.1 電路結(jié)構(gòu)與拓?fù)渥?163
7.3.2 控制策略 165
7.3.3 穩(wěn)態(tài)原理特性 168
7.4 差動(dòng)Boost直流變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器 173
7.4.1 電路結(jié)構(gòu)與拓?fù)渥?173
7.4.2 控制策略 175
7.4.3 穩(wěn)態(tài)原理特性 176
7.4.4 若干關(guān)鍵問題的討論 180
7.4.5 逆變裝置實(shí)驗(yàn) 184
7.5 差動(dòng)Buck-Boost直流變換器型高頻環(huán)節(jié)逆變器 186
7.5.1 電路結(jié)構(gòu)與拓?fù)渥?186
7.5.2 控制策略 187
7.5.3 穩(wěn)態(tài)原理特性 188
7.5.4 逆變裝置實(shí)驗(yàn) 192
本章小結(jié) 194
第8章 差動(dòng)Buck直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變器 195
8.1 引言 195
8.2 差動(dòng)Buck直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變器電路結(jié)構(gòu)與拓?fù)渥?195
8.2.1 電路結(jié)構(gòu) 195
8.2.2 電路拓?fù)渥?196
8.3 差動(dòng)Buck直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變器控制策略 198
8.3.1 控制策略的選擇 198
8.3.2 兩種電流瞬時(shí)值反饋控制策略 199
8.4 差動(dòng)Buck直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變器穩(wěn)態(tài)原理特性 200
8.4.1 低頻輸出穩(wěn)態(tài)分析 200
8.4.2 高頻開關(guān)工作過程分析 204
8.4.3 輸出外特性 211
8.4.4 若干關(guān)鍵問題的討論 211
8.5 1kVA差動(dòng)Buck直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變裝置實(shí)驗(yàn) 215
8.5.1 逆變裝置構(gòu)成 215
8.5.2 功率電路參數(shù)設(shè)計(jì) 217
8.5.3 逆變裝置實(shí)驗(yàn) 220
本章小結(jié) 222
第9章 差動(dòng)Buck-Boost直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變器 223
9.1 引言 223
9.2 差動(dòng)Buck-Boost直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變器電路結(jié)構(gòu)與拓?fù)渥?223
9.2.1 電路結(jié)構(gòu) 223
9.2.2 電路拓?fù)渥?224
9.3 電壓瞬時(shí)值反饋分時(shí)半波SPWM控制策略 226
9.3.1 控制策略的選擇 226
9.3.2 電壓瞬時(shí)值反饋分時(shí)半波SPWM控制策略 226
9.4 差動(dòng)Buck-Boost直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變器穩(wěn)態(tài)原理特性 228
9.4.1 低頻輸出穩(wěn)態(tài)分析 228
9.4.2 高頻開關(guān)工作過程分析 231
9.4.3 輸出外特性 234
9.5 差動(dòng)Buck-Boost直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變器的關(guān)鍵電路參數(shù)設(shè)計(jì) 235
9.5.1 功率電路 235
9.5.2 Buck型有源箝位電路 237
9.6 1kVA差動(dòng)Buck-Boost直流斬波器型高頻環(huán)節(jié)逆變裝置實(shí)驗(yàn) 238
9.6.1 逆變裝置構(gòu)成 238
9.6.2 逆變裝置實(shí)驗(yàn) 240
本章小結(jié) 241
第10章 并聯(lián)和三相高頻環(huán)節(jié)逆變器 242
10.1 引言 242
10.2 并聯(lián)高頻環(huán)節(jié)逆變器 242
10.2.1 不均流的產(chǎn)生原因與抑制 242
10.2.2 并聯(lián)逆變器的均流方式 245
10.2.3 并聯(lián)逆變器的均流電路與同步 250
10.3 三相高頻環(huán)節(jié)逆變器電路結(jié)構(gòu)與拓?fù)渥?251
10.3.1 級(jí)聯(lián)直流變換器Buck型 251
10.3.2 單級(jí)周波變換器型 252
10.3.3 組合型 253
10.4 具有三相三線制輸出的高頻環(huán)節(jié)逆變器 255
10.4.1 全橋Buck型三相矩形波調(diào)制DC-AC變換電路 255
10.4.2 全橋Buck型三相SPWM DC-AC變換器 257
10.5 具有三相四線制輸出的三相高頻環(huán)節(jié)逆變器 259
10.5.1 負(fù)載側(cè)并接中點(diǎn)形成變壓器 259
10.5.2 直流側(cè)并接中點(diǎn)形成電容橋臂 259
10.5.3 直流側(cè)并接中點(diǎn)形成開關(guān)橋臂 260
10.5.4 三個(gè)單相逆變電路的負(fù)載端連成公共端 262
10.6 3kVA三態(tài)DPM電流滯環(huán)控制級(jí)聯(lián)Buck直流斬波器型三相/單相并聯(lián)高頻環(huán)節(jié)逆變裝置實(shí)驗(yàn) 264
10.6.1 逆變裝置的構(gòu)成 264
10.6.2 功率電路參數(shù)的設(shè)計(jì) 267
10.6.3 3kVA 27DC/200V400HzAC三相/單相并聯(lián)逆變裝置實(shí)驗(yàn) 271
本章小結(jié) 276
第11章 輸入直流與輸出交流濾波器 277
11.1 引言 277
11.2 輸入直流濾波器 277
11.2.1 單級(jí)LC輸入直流濾波器 277
11.2.2 電容輸入直流濾波器 27