DC—DC逆变器的研究.pdf

华南理工大学
硕士学位论文
DC—DC逆变器的研究
姓名:黄赋光
申请学位级别:硕士
专业:电力电子和电力传动
指导教师:谢运祥
20040501
摘要器的歧计;同时在—变换器【墒煊τ玫目刂萍际鹾腿砜9丶际蹩梢院苋关键词:逆变器软开关滑模控制—逆变器是‘系列利用两个或多个—变换器的组合来实现逆变功能的新型电路拓扑,该系列逆变器具有一些传统全桥逆变器所不具备的特点,流电压『悄值:—逆变器的滤波器电容均采用直流电容,极大的方便了滤波易的移植到~变换器中。因为这些原因,~逆变器的研究应用越来本文主要以姹淦骱臀闹行绿岢龅腪逆变器为研究对象,结合国内外的有关研究成果,对—逆变器进行了盗猩钊氲难芯俊J紫冉绍了各种—逆变器拓扑的工作原理和他们的优缺点。并在传统的全桥逆变和各种—逆变器之间做了性能比较。为了提高—逆变器的动态性能和保证逆变器在任何场合都能正常工作,我们在这罩采用了基于的离散积分滑模控制;?刂票染淇刂朴旁降牡胤街饕T谟谒谙统的参数发生大幅度扰动时的强鲁棒性,这样的优点使得逆变器系统具备优异的动念性能和稳态输出能力。文中提出了—逆变器的滑模控制器设计的一般方法,以及给出了滑模面到达条件、滑模面存在条件以及滑模参数的计算推导过仿真和实验结果。实验结果表明,—逆变器具备优良的动静态性能,完全能满足衚生产的要求。本文所提出的逆变器很好的实现了软好关,大大的提高了逆变器的效率,达到了预期的目标。可以预见,—在交流驱动系统等中小功率场合有着很7旱挠τ们熬啊例如:姹淦鞲菡伎毡鹊牟煌涑龅缪狗悼梢愿哂诨蛘叩陀谑淙氲闹越受瞩目,对其进行深入的研究具有卜分重要的意义。程。为橹だ砺鄣摹篎确性和可行性,我们试制了原型样机。对硬件参数和控制系统的没计进行了详细的介绍。文章的最后,洋细分析了—逆变器的
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瓤拯导师签名:诮毒砑揍氓先华南理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书日期:卿辍聑保密口,在——年解密后适用本授权书。期:弘”矿年‘月日本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,叮以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和啾狙宦畚摹本学位论文属于不保密口。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”日期:年月日
第一章绪论帚一早珀逆变器的发展历程所谓逆变器,是指整流殖扑潮器的逆向变换装置,其作用是通过半导关断作用,把直流电能转换成交流电能,因此是一种电能变换装置,由于是通过半导体功率开关器件的开通和关断来实现电能转换的,因此转换效率比较高,但转换输出的波形却很差,是含有相对多谐波成分的方波,而多数负载要求逆变器输出的是正弦波,那么如何利用半导体功率开关器件的开通和关断的转换,使逆变器输出『也ɑ蛘咦假蚕也这就是逆变技术所要研究的主要内容。逆变器,特别是正弦波逆变器,其主要用途是用于交流传动,静弑淦岛蚒电源。逆变器的负载多半是感性负载,为了提高逆变效率,存储在负载电感中的无功能量应能反馈回电源。因此要求逆变器最好是一个功率可以双向流动的变换器,即它既可以把直流电能传输到交流负载侧,也可以把交流负载中的无功能量逆变器的原理早在年就存文献中提到过。年,美国西屋晶闸管削世獗曛咀诺缌Φ缱友У牡⒖J冀氪撤⒄故贝T谡飧鍪代,逆变器继整流器之后歼始发展。,为姹淦鞯行研究。年,甂提出了“谐波中和消除法”,即后来常用的“多蘑除特定谐波法”,为后来的优化ǖ於嘶。允迪痔囟ǖ挠呕勘辏谐波最小,效率最优,转矩脉动最小等。世纪年代后期,可关断晶闸管⒌缌骞蹽及其模块相继实用化。,产生了各种高频化的全控器件,并得到了迅速发展,如功率场效应管、绝缘门极晶体管或、静电感应晶体管⒕驳绺杏д⒐躍⒊】鼐д⒐躆,以及晶体管取U饩褪沟缌Φ缬杓际跤纱撤⒄故贝氲礁咂祷贝T谡飧时代,具有小型化和高性能特点的新逆变技术层出不穷,特别是脉宽调制波形改善技术得到了飞速的发展。年,,把通信系统调制技术应用体功率开关器件鏢,珿,和功率模块等目Mê反馈回直流电源”。电气公司用汞弧整流器制成了的感应加热用逆变器。年,第一只晶体管诞‘烫缌Φ缱友嬷辏谝恢发展奠定了基