飞跨电容型三电平Buck变换器双闭环控制研究

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作者 韩锟 马晓慧 李蔚 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期829-840,共12页

飞跨电容型三电平Buck变换器因具有输出电压电流谐波小、开关管电压应力小等优势在轨道交通储能系统中被广泛应用。为保证其中点电位平衡的同时提高其输出电流、电压品质,在对输出电压与飞跨电容电压解耦的基础上提出一种模型预测控制... 飞跨电容型三电平Buck变换器因具有输出电压电流谐波小、开关管电压应力小等优势在轨道交通储能系统中被广泛应用。为保证其中点电位平衡的同时提高其输出电流、电压品质,在对输出电压与飞跨电容电压解耦的基础上提出一种模型预测控制与自抗扰控制相结合的双闭环控制方法。电流内环采用引入飞跨电容电压调节速率因子的连续集模型预测控制策略,该方法开关频率固定,不需要调节评价函数的权重系数,能降低控制器设计难度,通过微调开关管占空比实现对外恒流充电工况和中点电位平衡控制,利用李雅普诺夫理论分析了内环的稳定性。电压外环采用基于粒子群参数寻优的自抗扰控制器,实时估计并补偿负载突变等扰动,改善系统的抗扰能力,满足对外恒压充电工况的需求。这种双闭环结构限制了变换器最大峰值电流,保证了变换器可靠运行。在50 kHz开关频率下进行仿真和半实物实验,结果表明所提控制策略将飞跨电容电压稳定在输入电压的一半,保证了中点电位平衡,在此基础上实现了恒流和恒压输出。其中,对于输出电流单环控制,模型预测控制与PI控制器相比表现出更快的响应速度;对于电压电流双闭环控制,所提控制策略的响应时间比PI双闭环控制提升了44%,当输入电压和负载电阻发生突变时,所提控制策略与PI控制相比输出电压超调量更小、调节时间更短。 展开更多

关键词 飞电容三电平降压变换器 解耦控制 模型预测控制 最优控制律 自抗扰控制

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面向直流储能系统的飞跨电容三电平双向升降压变换器及其模型预测控制策略 被引量：15

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作者 樊启高 吕华阳 +2 位作者 毕恺韬 庄煜 朱一昕 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第16期4169-4179,共11页

光伏系统中直流母线电压受光伏发电端及负载影响变化范围较大,传统储能直流变换器难以适应储能侧及母线侧双端宽电压范围运行。该文提出一种适用于储能系统的飞跨电容三电平双向升降压变换器,该变换器具有对称的拓扑结构,能量向任意方... 光伏系统中直流母线电压受光伏发电端及负载影响变化范围较大,传统储能直流变换器难以适应储能侧及母线侧双端宽电压范围运行。该文提出一种适用于储能系统的飞跨电容三电平双向升降压变换器,该变换器具有对称的拓扑结构,能量向任意方向传递时,均可实现升、降压功率变换,从而解决储能系统在宽母线电压工况下的应用问题。此外,该文提出基于所提变换器的模型预测控制(MPC)策略,该策略通过建立电感电流的预测模型,引入电感电流和输出电压的双闭环控制,实现稳定输出电压的控制目标。同时,建立飞跨电容的独立预测电压闭环,在保证输出稳压的基础上,实现对双侧飞跨电容电压的独立控制。最后,通过搭建小功率实验平台验证了所提变换器及其控制策略的有效性。 展开更多

关键词 储能系统 飞跨电容三电平双向直流变换器 双向升降压功率变换 模型预测控制

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一种三相双输出有源中点钳位型三电平变换器 被引量：2

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作者 王秀云 解媛媛 +2 位作者 王汝田 刘闯 邵鑫铭 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期5786-5799,5854,共15页

该文基于有源中点钳位型三电平变换器(ANPC-TLC)结构,通过每相增加两个开关管形成一种具有两组三相交流电压输出端口的双输出有源中点钳位型三电平变换器(DOANPC-TLC)拓扑。该文详细介绍DO-ANPC-TLC的拓扑结构,对其工作原理进行分析,研... 该文基于有源中点钳位型三电平变换器(ANPC-TLC)结构,通过每相增加两个开关管形成一种具有两组三相交流电压输出端口的双输出有源中点钳位型三电平变换器(DOANPC-TLC)拓扑。该文详细介绍DO-ANPC-TLC的拓扑结构,对其工作原理进行分析,研究其不同开关状态下的电流路径、输出相电压电平和各开关的电压应力。针对DO-ANPC-TLC结构特点及工作原理,应用一种双输出虚拟空间矢量脉宽调制(DO-VSVPWM)方法,能够独立控制两组交流输出,并保持直流链路电容电压平衡。为了进一步简化控制过程,研究一种基于载波的简化双输出虚拟空间矢量脉宽调制(CB-VSVPWM)策略,在器件损耗和总谐波畸变率(THD)方面,对所提出DO-ANPC-TLC的性能进行分析。实验结果验证了所提拓扑的可行性和调制策略的有效性。 展开更多

关键词 双输出 三电平变换器 有源中性点钳位 电容电压平衡 损耗分布

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带飞跨电容的三电平全桥直流变换器输入中点电压的自平衡分析 被引量：11

4

作者 刘朋 陈昌松 段善旭 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第18期4335-4344,共10页

输入中点电压平衡问题通常是三电平拓扑的研究重点,但是在现有的文献中针对三电平全桥(TLFB)直流变换器的输入中点电压平衡问题还没有深入分析。针对TLFB直流变换器,给出其详细的模态分析,进而揭示其中点电压偏移的原因,并说明飞跨电容... 输入中点电压平衡问题通常是三电平拓扑的研究重点,但是在现有的文献中针对三电平全桥(TLFB)直流变换器的输入中点电压平衡问题还没有深入分析。针对TLFB直流变换器,给出其详细的模态分析,进而揭示其中点电压偏移的原因,并说明飞跨电容能带来中点电压自平衡的功能。首先通过对比无飞跨电容的三电平半桥(TLHB)和TLFB变换器的供电模态,指出在对管关断不一致的情况下,TLFB电路也会出现单个分压电容提供负载电流的模态,从而导致输入中点电压偏移;之后针对带飞跨电容的TLFB电路进行模态分析,证明即使在对管关断不一致的情况下,飞跨电容的引入能极大缓解中点电压的偏移,从而实现自平衡;最后分析稳态情况下偏移电压的影响因素,推导带飞跨电容的TLFB电路中点电压稳态误差的数学表达式,该表达式能够对TLFB变换器中飞跨电容的设计提供理论指导。通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 三电平全桥 直流变换器 中点电压平衡 飞跨电容

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船用690 Vac基于飞跨电容三电平的Buck/Boost双向变换器的预充电控制策略 被引量：1

5

作者 李维波 潘峻锋 +1 位作者 李柄宏 罗辑 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期250-258,共9页

[目的]针对基于飞跨电容三电平的船用690 Vac双向变换器,为使其能稳定启动并过渡到正常工作状态,必须对飞跨电容进行预充电,因此提出适应于飞跨电容三电平的基于单管控制的预充电策略。[方法]控制基于飞跨电容的三电平外管的通断,对飞... [目的]针对基于飞跨电容三电平的船用690 Vac双向变换器,为使其能稳定启动并过渡到正常工作状态,必须对飞跨电容进行预充电,因此提出适应于飞跨电容三电平的基于单管控制的预充电策略。[方法]控制基于飞跨电容的三电平外管的通断,对飞跨电容进行高效、快速预充电控制。[结果]将预充电控制策略应用于690 Vac双向变换器,Buck模式于1 s,Boost模式于5 s内完成飞跨电容的预充电,预充电结束后飞跨电容电压保持为高压侧电压的一半,输入侧电容电压保持为输入侧电压。[结论]经过试验验证,所提出的基于飞跨电容的三电平外管通断控制的预充电策略可应用于690 Vac双向变换器装置,不需要外加预充电功率器件,既简化了拓扑,又确保飞跨电容的可靠、快速预充电。 展开更多

关键词 AC/DC变换器 DC/DC变换器 三电平 飞跨电容 预充电

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用于超级电容储能系统的三电平双向直流变换器及其控制 被引量：33

6

作者 胡斌 杨中平 +2 位作者 黄先进 史京金 赵炜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期83-89,共7页

传统两电平DC-DC变换器开关器件承受电压应力高,输出电流纹波大。本文采用一种三电平双向直流变换器控制超级电容的能量流动,有效提高了超级电容充放电效率和输入电压等级。分析了三电平双向直流变换器的工作原理及其控制策略,在Matlab/... 传统两电平DC-DC变换器开关器件承受电压应力高,输出电流纹波大。本文采用一种三电平双向直流变换器控制超级电容的能量流动,有效提高了超级电容充放电效率和输入电压等级。分析了三电平双向直流变换器的工作原理及其控制策略,在Matlab/Simulink平台上搭建仿真模型,验证了三电平双向直流变换器拓扑的优点,并实现了对直流网压、飞跨电容电压以及超级电容充放电电流的控制;样机实验表明了该变换器及其控制的合理性和有效性。 展开更多

关键词 三电平 双向直流变换器 飞跨电容 超级电容 控制策略

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非隔离三电平变换器中分压电容均压的一种方法 被引量：34

7

作者 阮新波 危健 薛雅丽 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期27-31,共5页

在非隔离三电平变换器中,分压电容必须是均压的,以保证开关管电压应力相等。在实际应用中,由于控制电路和/或驱动电路有差异,开关管的导通时间不完全相等,使得分压电容不均压,这样开关管电压应力不相等。为了解决这个问题,该文提出一种... 在非隔离三电平变换器中,分压电容必须是均压的,以保证开关管电压应力相等。在实际应用中,由于控制电路和/或驱动电路有差异,开关管的导通时间不完全相等,使得分压电容不均压,这样开关管电压应力不相等。为了解决这个问题,该文提出一种均压方法,它通过调整开关管的导通时间,确保分压电容均压,论文最后给出实验结果,以验证本方法的有效性。 展开更多

关键词 非隔离三电平变换器 分压电容 控制电路 驱动电路 交错控制

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基于开关–电容网络的三电平直流变换器简易构造法 被引量：8

8

作者 秦岭 冯志强 +2 位作者 戴翔 王亚芳 孔笑笑 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期635-642,共8页

三电平(three-level,TL)技术的应用可使开关器件的电压应力降低一半,并且能有效减小滤波器的体积和重量。然而,对三电平变换器的构造方法的讨论鲜见报道。为此,提出了一种基于开关–电容网络的三电平直流变换器简易构造法。该方法适用... 三电平(three-level,TL)技术的应用可使开关器件的电压应力降低一半,并且能有效减小滤波器的体积和重量。然而,对三电平变换器的构造方法的讨论鲜见报道。为此,提出了一种基于开关–电容网络的三电平直流变换器简易构造法。该方法适用于所有的单管非隔离变换器。首先,给出了开关–电容网络的定义,并介绍了提取或构造开关–电容网络的基本方法;其次,以Buck-Boost变换器为例,阐述了基于开关–电容网络构造三电平直流变换器的基本步骤;然后,采用该构造法推导出输入、输出电流均连续的四阶三电平直流变换器族,并对其中的Superbuck三电平变换器的工作原理和特性进行了分析;最后,通过100W/100kH z的原理样机,对理论分析的正确性进行了实验验证。 展开更多

关键词 三电平 开关–电容网络 构造法 输入、输出电流连续 四阶变换器

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超级电容充电三电平双输出直流变换器设计 被引量：8

9

作者 王海超 范学鑫 +3 位作者 杨国润 王瑞田 张新生 罗毅飞 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3268-3274,共7页

针对电磁发射系统超级电容储能需求,设计了一种适用于中压直流输入的三电平双输出直流变换器。分析了变换器的拓扑结构,设计了移相脉宽调制方式,计算了主要元件的参数取值,建立了变换器小信号模型。针对两相超级电容电压不均问题,提出... 针对电磁发射系统超级电容储能需求,设计了一种适用于中压直流输入的三电平双输出直流变换器。分析了变换器的拓扑结构,设计了移相脉宽调制方式,计算了主要元件的参数取值,建立了变换器小信号模型。针对两相超级电容电压不均问题,提出了最大输出电流反馈恒流控制策略,并进行了仿真验证和硬件在回路实验验证。在此基础上,按照设计参数制造了一台实验样机,实验结果验证了最大输出电流反馈恒流控制策略的有效性。 展开更多

关键词 电磁发射 超级电容 三电平双输出直流变换器 恒流控制 最大输出电流反馈

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一种新颖的交错并联正激三电平变换器 被引量：30

10

作者 梁小国 危建 阮新波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期139-143,共5页

该文提出一种交错并联正激三电平直流变换器,其输出滤波电感可大大减小。这个特点使它非常适用于负载动态变化很快的功率变换场合(如电压调节模块),不仅可以提高动态响应速度,还可以减小输出滤波电容,从而使得输出滤波器体积大大减小,... 该文提出一种交错并联正激三电平直流变换器,其输出滤波电感可大大减小。这个特点使它非常适用于负载动态变化很快的功率变换场合(如电压调节模块),不仅可以提高动态响应速度,还可以减小输出滤波电容,从而使得输出滤波器体积大大减小,提高变换器的功率密度。该文首先分析该变换器的工作原理,然后和传统的两电平变换器进行比较,最后试制一台0.8V/100A输出的电压调节模块样机对该变换器性能进行试验验证。 展开更多

关键词 正激 三电平变换器 三电平直流变换器 输出滤波器 滤波电容 并联 功率变换 电压调节 滤波电感 负载

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全桥三电平DC-DC变换器优化控制策略 被引量：5

11

作者 李伟 王辉 +1 位作者 黄守道 吴轩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第16期3342-3353,共12页

针对全桥三电平(FBTL)DC-DC变换器两个占空比协调优化控制、传输功率太小以及钳位电容电压平衡等问题,该文提出一种基于查表法的FBTL DC-DC变换器优化控制策略。首先,详细分析FBTL;DC-DC变换器输入、输出特性,并设计一种钳位电容电压自... 针对全桥三电平(FBTL)DC-DC变换器两个占空比协调优化控制、传输功率太小以及钳位电容电压平衡等问题,该文提出一种基于查表法的FBTL DC-DC变换器优化控制策略。首先,详细分析FBTL;DC-DC变换器输入、输出特性,并设计一种钳位电容电压自平衡调制策略。其次,在所设计的钳位电容电压自平衡调制策略基础上,提出一种抗钳位电容电压扰动控制策略,并根据钳位电容输入功率差与电压最大调节能力的关系计算出占空比必须满足的条件。然后,建立一种以变压器输入电压谐波为目标函数,功率传输能力、钳位电容电压调节能力等为约束条件的优化模型,进而得到FBTL;DC-DC变换器的优化控制策略。优化占空比离线计算,然后存储在数字控制系统里,控制时直接采用查表法得到最优占空比。所提出的方法无需变换器精确模型,控制过程简单、高效,控制效果优于传统控制策略。最后,在Matlab/Simulink平台和一台实验样机上验证了所设计的优化控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 直流输电 全桥三电平DC-DC变换器 钳位电容电压控制 优化控制

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Boost型三电平AC/AC变换器 被引量：3

12

作者 张友军 陈可 +1 位作者 叶欣 杨成明 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期48-54,共7页

针对高输出交流电压的升压场合,研究Boost型三电平AC/AC变换器。相比于Boost型两电平AC/AC变换器,该变换器通过增加开关管数量和引进飞跨电容,构造了中间电平,可使开关管的电压应力降低一半,滤波器重量体积大大减小。其拓扑可以看成是... 针对高输出交流电压的升压场合,研究Boost型三电平AC/AC变换器。相比于Boost型两电平AC/AC变换器,该变换器通过增加开关管数量和引进飞跨电容,构造了中间电平,可使开关管的电压应力降低一半,滤波器重量体积大大减小。其拓扑可以看成是两个输出电压极性相反的Boost型三电平DC/DC变换器组合而成,该变换器输入输出电压同相位,其飞跨电容电压等于输出电压的一半。详细分析其电路工作原理,给出一种新颖的控制策略,可对输出电压和飞跨电容电压同时进行控制;研制一台原理样机,给出了实验波形与测量结果。实验结果证实了理论分析的正确性和控制策略的可行性。 展开更多

关键词 Boost型AC/AC变换器 三电平 飞跨电容 电压应力 控制策略

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输入输出共地的Buck三电平变换器 被引量：5

13

作者 薛雅丽 阮新波 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期364-368,共5页

输入输出共地的 Buck三电平变换器开关管的电压应力为输入电压的一半 ,采用交错控制方式 ,滤波电感最大可以减小为 Buck变换器的滤波电感的 1 / 4。本文详细分析了变换器的工作原理及该变换器的输入输出特性 ,并解决了飞跨电容电压的控... 输入输出共地的 Buck三电平变换器开关管的电压应力为输入电压的一半 ,采用交错控制方式 ,滤波电感最大可以减小为 Buck变换器的滤波电感的 1 / 4。本文详细分析了变换器的工作原理及该变换器的输入输出特性 ,并解决了飞跨电容电压的控制问题。文中给出了实验结果 ,验证该变换器以及确保飞跨电容电压为输入电压一半方法的可行性 ,并进行变换器的动态实验 。 展开更多

关键词 三电平变换器 飞跨电容 脉宽调制 交错控制

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低整流电压应力的推挽正激三电平变换器 被引量：2

14

作者 姚志垒 肖岚 +1 位作者 黄勇 丁连锋 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期231-236,241,共7页

提出了一种推挽正激三电平变换器。它适合于低压宽输入的场合,如可再生能源。该变换器的一半开关管承受1/2的输入电压,另一半承受3/2的输入电压。采用传统的三电平控制策略,并考虑变压器漏感在整流二极管上产生的电压尖峰,整流二极管的... 提出了一种推挽正激三电平变换器。它适合于低压宽输入的场合,如可再生能源。该变换器的一半开关管承受1/2的输入电压,另一半承受3/2的输入电压。采用传统的三电平控制策略,并考虑变压器漏感在整流二极管上产生的电压尖峰,整流二极管的电压应力高,尤其是在高输出电压的场合。为了解决上述问题,采用二次整流电压波形先出现1/2电平,后出现1电平的控制策略,并通过在整流二极管上并联电容的方法,降低了整流二极管的电压应力。该文详细分析了该变换器的工作原理,讨论了整流二极管并联电容的选取。最后,以一台500W的原理样机对理论分析并进行了实验验证。 展开更多

关键词 可再生能源 三电平 直直变换器 推挽正激 电容

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零电压开关多谐振三电平直流变换器的控制策略 被引量：6

15

作者 金科 阮新波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期29-33,共5页

零电压开关多谐振三电平直流变换器具有功率器件电压应力低、实现软开关范围宽、输出滤波器小的优点。该变换器的两只开关管采用相位差π脉冲频率调制的控制方式。该文将介绍交错控制方案的实现。在实际应用中由于控制电路和／或驱动电... 零电压开关多谐振三电平直流变换器具有功率器件电压应力低、实现软开关范围宽、输出滤波器小的优点。该变换器的两只开关管采用相位差π脉冲频率调制的控制方式。该文将介绍交错控制方案的实现。在实际应用中由于控制电路和／或驱动电路有差异,使得两只分压电容不均压,该文提出一种均压方法,细微地调节开关管的关断时间,确保分压电容均压。论文最后给出实验结果,以验证上述方法的有效性。 展开更多

关键词 三电平直流变换器 开关管 多谐振 零电压开关 输出滤波器 功率器件 关断时间 分压电容 不均压 电压应力

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采用辅助变压器的全占空比调节三电平AC/AC变换器 被引量：3

16

作者 金宏 张友军 +3 位作者 王诗颂 丁效平 朱翚 胡庆何 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期75-80,共6页

高压大功率变换场合下,传统三电平AC/AC变换器需要同时控制输出电压和飞跨电容电压,使得控制电路相对复杂,且输出电压和负载范围受到限制。为此提出了一种采用辅助变压器的全占空比调节三电平AC/AC变换器,其飞跨电容电压由辅助变压器直... 高压大功率变换场合下,传统三电平AC/AC变换器需要同时控制输出电压和飞跨电容电压,使得控制电路相对复杂,且输出电压和负载范围受到限制。为此提出了一种采用辅助变压器的全占空比调节三电平AC/AC变换器,其飞跨电容电压由辅助变压器直接供给,无需通过其他控制电路进行调节。该变换器只有输出电压1个控制对象,其控制简单、易于实现,可全占空比满幅调节输出电压,且辅助变压器的容量很小,只需略大于飞跨电容的无功负载。详细分析了电路工作原理,并研制了原理样机。实验结果表明,采用简单的控制电路就可实现三电平AC/AC变换器的全占空比满幅调节。 展开更多

关键词 AC/AC变换器 三电平 飞跨电容 辅助变压器 全占空比调节

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三相Buck型三电平AC/AC变换器

17

作者 叶欣 张友军 +1 位作者 张凯 范卫平 《现代电子技术》 北大核心 2018年第4期134-138,共5页

提出三相Buck型三电平AC/AC变换器的电路拓扑结构,研究其电路工作原理,并给出控制策略以实现输出电压和飞跨电容电压的联合控制。相比于两电平变换器,三相Buck型三电平AC/AC变换器的开关管数量加倍,并增加了3个飞跨电容,但各开关管的电... 提出三相Buck型三电平AC/AC变换器的电路拓扑结构,研究其电路工作原理,并给出控制策略以实现输出电压和飞跨电容电压的联合控制。相比于两电平变换器,三相Buck型三电平AC/AC变换器的开关管数量加倍,并增加了3个飞跨电容,但各开关管的电压应力均降低为原来的1 2,故适用于高输入电压大功率应用场合。仿真结果证明了三相Buck型三电平AC/AC变换器及其控制策略的可行性和理论分析的准确性。 展开更多

关键词 三电平 AC/AC变换器 三相Buck型 拓扑结构 电压应力 飞跨电容

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一种组合式宽输入高效率DC-DC变换器 被引量：2

18

作者 李劲晖 贲洪奇 +1 位作者 朱俊函 宁继超 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期13-23,共11页

针对车载DC-DC变换器输入电压变化范围大的问题,提出一种组合式宽输入高效率DC-DC变换器。该变换器包括飞跨电容(FC)型三电平Buck电路和LLC谐振电路两部分,FC三电平Buck电路输出端口与LLC谐振电路输入端口串联,通过控制FC三电平Buck电... 针对车载DC-DC变换器输入电压变化范围大的问题,提出一种组合式宽输入高效率DC-DC变换器。该变换器包括飞跨电容(FC)型三电平Buck电路和LLC谐振电路两部分,FC三电平Buck电路输出端口与LLC谐振电路输入端口串联,通过控制FC三电平Buck电路占空比实现输出电压调节以适应宽输入电压范围,同时三电平结构降低了开关管电压应力、减小了损耗;LLC谐振电路传输负载所需全部功率,采用定频开环控制以获得高效率和稳定增益,同时实现了电气隔离。详细分析了组合式变换器的拓扑结构、直流增益以及工作效率,并与相同电路构成的级联式变换器进行了效率特性对比,根据组合式变换器的拓扑结构和工作特性,提出一种解耦控制策略,实现输出电压稳定和飞跨电容电压平衡,最后搭建了一个200~400 V输入、12 V/20 A输出的实验电路进行验证,实验结果表明所提组合式变换器的正确性和可行性。 展开更多

关键词 组合式变换器 飞跨电容型三电平Buck LLC 宽输入电压范围 高效率 解耦控制

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基于双变压器的宽范围隔离升降压变换器 被引量：3

19

作者 刘婷婷 刘仕钊 胡荣华 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期64-72,共9页

研究了一种基于双变压器的三电平隔离升降压直流变换器,该变换器原边为全桥降压电路,副边为嵌入升压单元的倍压整流电路,使得变换器可以工作在升压和降压两种模式,适用于宽范围输入/输出场合。在传统单移相控制策略的基础上,通过采用双... 研究了一种基于双变压器的三电平隔离升降压直流变换器,该变换器原边为全桥降压电路,副边为嵌入升压单元的倍压整流电路,使得变换器可以工作在升压和降压两种模式,适用于宽范围输入/输出场合。在传统单移相控制策略的基础上,通过采用双重移相控制策略,优化了变换器的软开关性能。针对倍压整流电路电容不均压的问题,通过在副边开关管驱动信号中引入占空比微调,达到实现电容动态均压的目的。变换器不仅能够实现升降压变换,而且可以在宽范围内实现所有开关器件的软开关。研制了一台1000W原理样机并进行了详细的实验测试,实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 直流变换器 双重移相 三电平 隔离升降压 软开关

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基于特定单元开关管动作延迟的ANPC不期望电平消除方法

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作者 杨若雨 王琛琛 +3 位作者 陆格野 刘明月 李赵烊 邵葳 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第4期158-170,共13页

有源中点箝位型(ANPC)变换器死区会带来不期望电平输出以及开关管过压问题,导致开关管寿命缩短,影响设备安全。针对死区时间内5L-ANPC、3L-ANPC变换器不期望电平问题,提出了一种基于特定单元开关管动作延迟的方法。根据电流极性以及参... 有源中点箝位型(ANPC)变换器死区会带来不期望电平输出以及开关管过压问题,导致开关管寿命缩短,影响设备安全。针对死区时间内5L-ANPC、3L-ANPC变换器不期望电平问题,提出了一种基于特定单元开关管动作延迟的方法。根据电流极性以及参与切换的状态延迟特定互补开关管动作,能完全消除所有死区带来的不期望电平。针对死区时间5L-ANPC、3L-ANPC变换器开关管过压问题,在考虑开关管结电容的基础上,计算死区时间内开关管承受电压,确定出现开关管过压的切换及过压量,采用并联吸收电容的方法抑制开关管过压问题。最后,在5L-ANPC、3L-ANPC实验平台上验证了方法的有效性。所提方法无需增加额外开关管,实现过程简单适用于解决其他拓扑的相似问题。 展开更多

关键词 三电平 五电平 有源中点箝位型变换器 死区不期望电平 死区开关管过压 吸收电容

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