开关电感型Z源/准Z源逆变器的研究

【摘要】随着科学技术的发展,电力电子逆变器受到越来越广泛的应用,例如在光伏发电、铁路电机车、电动汽车、不间断电源、电力系统调压、交流电机调速等系统中,逆变器是其中的一个重要组成部分,而传统的电压源逆变器和电流源逆变器或多或少都存在着各自的缺陷,电压源逆变器的输出电压低于电源电压,电流源逆变器的输出电压高于电源电压,如果采用单一的电压源或电流源逆变器,得到的输出电压范围较窄,要使输出电压的范围较大,势必要增加额外的变换器,但这样会降低系统的运行效率,增大系统开销。同时,电压源逆变器的同一桥臂不能出现直通状态,电流源逆变器的同一桥臂不能出现开路状态,否则会损坏电路,降低系统的可靠性。针对传统逆变器的不足,在本文的第一章中,简要介绍了Z源逆变器和准Z源逆变器,它们是在传统逆变器的基础上进行改进,解决了传统逆变器的不足,但它们也存在一些缺陷,比如升压因子低、电容电压应力大等,为此,本文提出了两种新的逆变器拓扑,改进型开关电感型Z源逆变器和级联的开关电感型准Z源逆变器。(1)在开关电感型Z源逆变器的基础上,本文提出了一种改进型开关电感型Z源逆变器,详细分析了这种逆变器的电路拓扑、工作原理以及电容电压应力和电感电流应力,简要设计了Z源网络参数,运用第三章介绍的直接升压控制方法和最大升压控制方法对逆变器进行控制,通过仿真比较,验证了改进型开关电感型Z源逆变器的理论分析结果。(2)提出了一种级联的开关电感型准Z源逆变器,详细分析了这种逆变器的电路拓扑和工作原理,讨论了在电感数不同的情况下,电容电压应力和电感电流应力,并给出了仿真分析,最后对改进型开关电感型Z源逆变器和级联的开关电感型准Z源逆变器进行了比较。
【作者】程红江；
【导师】程志友；
【作者基本信息】安徽大学，信号与信息处理，2014，硕士
【关键词】逆变器拓扑；升压因子；电容电压应力；直接升压控制方法；最大升压控制方法；

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