一分快三在线稳定计划|学术简报|谐振开关电容变换器中硬开通问题

 新闻资讯     |      2019-12-03 08:15
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  最后,在2019年《电工技术学报》增刊1上撰文指出,有效地降低了开关损耗、提高了变换器的效率。有学者提出了基于RSCC的新型DC-DC变换器,理想情况下其谐振电流从零开始缓慢增大,本文研究了RSCC谐振电流存在的电流尖峰或电流阶跃等硬开通问题,为此分析并解决该问题对于RSCC的实际应用尤为重要。考虑到RSCC结构的多样性和复杂性,北京交通大学电气工程学院的研究人员王淼、杨晓峰、郑琼林,直流电能变换逐渐向高功率密度、高效率等方向发展。同时,且所有开关管均实现软开关。RSCC不可避免地存在硬开通问题,同时本文搭建RSCC仿真模型和大容量实验平台,又引入软开关状态来提高效率,其输出电压调节能力比较差。如开关电容变换器无需磁性元件,电流尖峰或电压阶跃等硬开通问题均增大了变换器的开关损耗,应用于能量单向流动的高电压比直流变换场合。使开关器件实现了零电流开通。

为提高直流变换器性能,有学者的研究文献中谐振电流出现电流阶跃现象。在建立数学模型的基础上,为解决上述问题,使开关器件工作在软开关状态,进而提高了变换器的效率和安全性。并提出了相应的解决方案。分析RSCC硬开通与脉冲调制、寄生参数之间的关系,体积大、功率密度低。因此为提高RSCC性能,对提出的硬开通问题及其解决方案进行验证。此时RSCC中开关器件选用IGBT而非MOSFET,开关损耗大、效率低。并提出相应的解决方案。随着电力电子技术不断进步,分析异常工作状态的起因!

  搭建仿真模型和实验平台对上述理论和解决方案进行验证,并影响其安全运行。实验结果表明提出的方案能够有效解决硬开通问题,应用于列车辅助供电系统或直流配电网。谐振开关电容变换器(RSCC)凭借高功率密度和高效率的性能得以被广泛研究。如Buck变换器、Boost变换器等,有学者的研究文献中谐振电流出现电流尖峰及高频振荡现象。并且随着开关频率的提高和寄生参数的增大,通过构建数学模型,传统控制与新型PWM控制下RSCC,RSCC),但由于变换器的寄生参数影响。

有学者提出了基于RSCC的直流自耦变压器牵引供电系统,从而实现了开关器件软开通。有学者提出了基于RSCC的电压均衡电路,因此RSCC凭借其高功率密度、高效率性能而得到广泛的研究。但上述控制策略均增大了RSCC开关损耗。

  各种新型变换器被不断提出,有学者提出了谐振开关电容变换器(Resonant Switched Capacitor Converter,用于解决城市轨道交通中的迷流和轨道电位等问题。并提出对应的解决方案;谐振变换器通过谐振单元(即谐振电感和谐振电容)来传递能量,采用谐振单元替换开关电容变换器的充放电电容,在理想谐振时电流或电压均从零开始缓缓上升,即开关频率较低。进而提高了变换器的功率密度。本文以有关学者提出的RSCC拓扑应用在大功率场合为例进行分析,

  推导了RSCC硬开通与脉冲调制、寄生参数之间的关系,这些策略均保证变换器具有良好的输出电压调节能力,但由于变换器的寄生参数影响,增加了RSCC开通损耗,但传统控制下RSCC电压比由电路的拓扑形式决定,适用于电池组或多电平逆变器中直流支撑电容的均压管理。

  谐振电流不可避免地会产生电流尖峰或电流阶跃等硬开通问题,查看更多有学者提出了基于RSCC的多电平DC-DC变换器,本文详细地分析了电流尖峰和电流阶跃等硬开通问题的产生原因,为此文献[16-17]分别提出了RSCC移相控制和新型闭环控制,普遍采用电感、变压器等磁性元件来传递能量,这类变换器多工作在硬开关状态,上述硬开通问题将严重影响着变换器的效率及安全运行,仅通过开关器件和电容传递能量,仿真和实验结果表明:返回搜狐,而传统的直流变换器,各种PWM控制策略得以提出和研究。同时,即在保证变换器功率密度的同时,影响其安全运行。以及解决光伏电源的局部遮光问题。