单相交直流电压通用型隔离变换器拓扑结构及其调制方法

    公开(公告)号:CN118713482A

    公开(公告)日:2024-09-27

    申请号:CN202410773221.6

    申请日:2024-06-17

    申请人: 燕山大学

    IPC分类号: H02M3/335

    摘要: 本发明公开了一种单相交直流电压通用型隔离变换器拓扑结构及其调制方法,属于电力电子功率变换器拓扑及调制技术领域,包括依次连接的前级LC滤波器、前级双向开关H桥、辅助电感Lk、高频变压器、后级双向开关H桥以及后级LC滤波器。本发明拓扑结构的前后级输入端口均可连接单相交流电压、直流电压,前后级均可连接输入电压或者输出负载,使用交直流通用型双有源桥式单移相高低频调制策略,可实现AC‑AC、AC‑DC、DC‑AC、DC‑DC隔离变换,使双向开关H桥正常工作无电压尖峰,同时采用对称式双向开关拓扑,对前后级接入的交直流电压或负载的功率流进行控制,并使用双有源桥式调制的特性实现所有开关管的软开关,提高变换器的整体效率。

    一种正序旋转坐标系下通用型DFF-SAI锁相方法

    公开(公告)号:CN114123346B

    公开(公告)日:2023-06-09

    申请号:CN202111386187.X

    申请日:2021-11-22

    申请人: 燕山大学

    摘要: 本发明涉及电网同步跟踪技术领域,具体涉及一种正序旋转坐标系下通用型DFF‑SAI锁相方法,提取三相电压;三相电压进行Clark变换和T'变换,获取含有倍次谐波信号的d'、q'分量;将d'、q'分量经过DFF‑SAI单元获取正序倍次谐波信号;将正序倍次谐波信号进行Park变换获取正序旋转坐标系下的dq轴分量;利用q轴分量经过锁相环节,获取倍次谐波信号的角频率以及相角;倍次谐波信号的角频率作为DFF‑SAI单元的角频率给定量;根据d轴分量、倍次谐波信号频率以及相角确定电网基波正序分量的幅值、频率以及相角的信息;该方法实现对倍次谐波信号以及基波正序分量的精准锁定,在电网理想与非理想工况均适用。

    具有软开关的电流源型高频链矩阵逆变器拓扑结构

    公开(公告)号:CN114884387A

    公开(公告)日:2022-08-09

    申请号:CN202210415877.1

    申请日:2022-04-19

    申请人: 燕山大学

    IPC分类号: H02M7/5395

    摘要: 本发明公开了具有软开关的电流源型高频链矩阵逆变器拓扑结构,包括依次连接的电源网络、电流型H桥、串联谐振槽、高频变压器、矩阵变换器、CL型滤波器以及负载,本发明通过串联谐振使高频变压器漏感电流与直流侧输入电流相匹配,避免了高频变压器原边出现较大的电压尖峰,同时实现电流型H桥的零电流开关。本发明对漏感较大的高频变压器也能很好的适用,同时,发明提出的适用于电流源型矩阵式逆变器的基于解结耦思想的SPWM和SVM调制方法,具有高低频混合调制的特点,能够实现其安全换流,有效减少矩阵变换器的开关次数,为矩阵变换器所有开关管提供软开关条件。

    一种解阵重构四段式空间矢量控制方法

    公开(公告)号:CN114759819A

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN202210413186.8

    申请日:2022-04-20

    申请人: 燕山大学

    IPC分类号: H02M7/537 H02M3/335 H02M5/458

    摘要: 本发明公开了一种解阵重构四段式空间矢量控制方法,属于电力电子变换器控制领域,在三相高频链矩阵式逆变器拓扑中,所述控制方法包括四段式空间矢量调制和解阵重构思路;三相高频链矩阵式逆变器应用所述控制方法,后级三相矩阵变换器解阵为正、负组传统逆变器;采用四段式空间矢量调制控制解阵后的传统逆变器;在重构思路控制下,当解阵后的正、负组传统逆变器工作在有效矢量状态时,前级H桥高频逆变拓扑向后级传输功率,而当解阵后的正、负组传统逆变器工作在零矢量状态时,前级H桥高频逆变拓扑处于死区状态停止传输能量,而后级三相矩阵变换器处于全1状态。本发明可实现三相高频链矩阵式逆变器的直交功率变换以及后级变换器自适应一步换流。

    一种输出定频定相交流电压的矩阵变换器及其调制方法

    公开(公告)号:CN112398353B

    公开(公告)日:2022-03-11

    申请号:CN202011249405.0

    申请日:2020-11-10

    申请人: 燕山大学

    摘要: 本发明公开了一种输出定频定相交流电压的矩阵变换器及其调制方法,涉及电力电子功率变换器调制控制技术领域,一种输出定频定相交流电压的矩阵变换器,所用拓扑为三相AC/单相AC非隔离矩阵变换器。基于此变换器拓扑,提出了一种电压型SVM组合逻辑调制方法。电压型6扇区SVM作为基础调制,正负极性选择信号将矩阵变换器的双向可控开关管逻辑分解为单向可控开关管,将双向开关组逻辑分解为正、负两组普通三相AC/单相AC拓扑。由于正负极性选择信号的特性,正、负组三相AC/单相AC拓扑交替工作,矩阵变换器输出定频定相的交流电压。本发明具有双向开关管控制灵活、负载适应能力强、开关频率低、能量双向流动等优点。

    一种输出变频变相交流电压的矩阵变换器及其调制方法

    公开(公告)号:CN112234844B

    公开(公告)日:2022-02-11

    申请号:CN202011247213.6

    申请日:2020-11-10

    申请人: 燕山大学

    IPC分类号: H02M5/293 H02M1/088 H02M1/42

    摘要: 本发明公开了一种输出变频变相交流电压的矩阵变换器及其调制方法,涉及电力电子功率变换器调制控制技术领域,一种输出变频变相交流电压的矩阵变换器,所用拓扑为三相AC/单相AC非隔离矩阵变换器。基于此变换器拓扑,提出了一种电压型SVM组合逻辑调制方法。电压型6扇区SVM作为基础调制,正负极性选择信号将矩阵变换器的双向可控开关管逻辑分解为单向可控开关管,将双向开关组逻辑分解为正、负两组普通三相AC/单相AC拓扑。由于正负极性选择信号的变频变相特性,正、负组三相AC/单相AC拓扑交替工作,矩阵变换器输出变频变相的交流电压。本发明具有双向开关管控制灵活、负载适应能力强、开关频率低、能量双向流动等优点。

    一种单相高频链矩阵式逆变器及调制方法

    公开(公告)号:CN112713795A

    公开(公告)日:2021-04-27

    申请号:CN202011612264.4

    申请日:2020-12-30

    申请人: 燕山大学

    IPC分类号: H02M7/5387 H02M3/335

    摘要: 本发明涉及一种单相高频链矩阵式逆变器及调制方法。该逆变器的直流电源DC的正极分别与第一MOSFET管、第三MOSFET管的漏极以及第一二极管的负极相连;直流电源DC的负极与第二MOSFET管、第四MOSFET管的源极以及第二二极管的正极相连;变压器电路的初级线圈第一端分别与第一MOSFET管的源极以及第二MOSFET管的漏极连接;变压器电路的初级线圈第二端分别与第一二极管的正极以及第二二极管的负极连接;变压器电路的初级线圈第三端分别与第三MOSFET管的源极以及第四MOSFET管的漏极连接;变压器电路的次级线圈依次与后级矩阵变换器、输出滤波器及负载构成闭合电路。本发明实现了前级ZVZCS形式软开关,减小后级开关管上电容振荡。

    减小占空比丢失的三相谐振拓扑及其辅助开关调制方法

    公开(公告)号:CN112436733A

    公开(公告)日:2021-03-02

    申请号:CN202011270328.7

    申请日:2020-11-13

    申请人: 燕山大学

    IPC分类号: H02M3/335 H02M1/088 H02M1/32

    摘要: 本发明涉及电力电子功率变换器拓扑技术领域,具体涉及减小占空比丢失的三相谐振拓扑及其辅助开关调制方法,所述拓扑主要由三相交流电源、输入滤波器、前级矩阵变换器、辅助谐振回路、高频变压器、后级矩阵变换器、输出滤波器以及负载依次串联构成;本发明采用高频变压器进行磁耦合及功率传递,辅助谐振回路串联电容和变压器原边漏感谐振可以使漏感电流在期望的时间段换向,减小占空比丢失,减小功率损耗,提高传输效率;为使矩阵变换器双向开关合理工作,前后级均采用优化电流型矢量调制,有效抑制了变压器漏感存在而产生的电压尖峰。

    一种面向不平衡电网的隔离性充电电源及其调制方法

    公开(公告)号:CN110266207A

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201910659902.9

    申请日:2019-07-22

    申请人: 燕山大学

    摘要: 本发明提供一种面向不平衡电网的隔离性充电电源及调制方法,所述充电电源包括:三个采样电阻、三相四桥臂矩阵变换器、高频变压器、整流电路和控制电路。本发明的充电电源采用在三相三桥臂变换器的基础上增加一个桥臂形成的三相四桥臂矩阵换流器的三相四桥臂电流型高频链矩阵式整流器,以实现在电网不平衡时为输入的不平衡电流提供零序电流通路。所述调制方法将SPWM调制方法与解结耦思想相结合,通过解结耦+SPWM调制方法的使用,使直流母线电压利用率提升,元器件耐压等级降低,提高了网侧单位功率因数,降低了输入电流低次谐波的含量;整体性驱动解决了因变压器漏感导致产生原边电压尖峰的问题,减少了开关损耗,提高了输出电压波形的质量。

    一种单相Z源高频链矩阵式逆变器拓扑及SPWM调制方法

    公开(公告)号:CN107332455A

    公开(公告)日:2017-11-07

    申请号:CN201710521841.0

    申请日:2017-06-30

    申请人: 燕山大学

    IPC分类号: H02M7/537 H02M3/155

    摘要: 本发明公开了一种单相Z源高频链矩阵式逆变器拓扑及SPWM调制方法,所述单相Z源高频链矩阵式逆变器拓补由电源网络、Z源网络、H桥单相逆变器、高频变压器、矩阵式变换器、LC型滤波器依次连接构成;变压器前级的调制方法是将SPWM信号发生环节所产生的SPWM波通过升压脉宽调制逻辑处理,得到带直通信号的H桥单相逆变器驱动信号,使变压器前级电路输出单极性三态方波,以实现向输出负载侧传递能量的控制;变压器后级的调制方法为SPWM解结耦调制,该调制将变压器后级的矩阵变换器解耦成两个普通逆变器进行控制。所述拓补是在高频链矩阵式逆变器的基础上加上了Z源网络,使其具有升降压的功能。本发明具有功率变换等级少、能量双向流动、结构简单可靠等优点。