正激式交-交型三电平AC/AC变换器

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摘要提出了正激式交-交型三电平AC/AC变换器电路拓扑, 该电路拓扑由三电平变换器、高频变压器、输出周波变换器等构成, 电路拓扑简洁, 两级功率变换（LFAC/HFAC/LFAC）、双向功率流、高频电气隔离、输出滤波器前端获得三电平低频电压波, 能够将一种不稳定畸变的高压交流电变换成同频率稳定的正弦交流电压, 为实现新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器提供了技术基础。本文分析研究了这类变换器的电压瞬时值反馈控制策略、工作模式与稳态原理, 给出了变换器外特性及磁复位所需满足的条件, 并与传统的正激式两电平AC/AC变换器进行了比较, 得出可以减小滤波电感并能降低主开关管电压应力等结论。最后通过原理试验波形充分证实了这类变换器的正确性和先进性。

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关键词 ： AC/AC变换器, 三电平, 正激式, 交-交型, 电压瞬时值控制

Abstract：A circuit topology of the forward-mode three-level AC/AC converter is proposed. The kind of circuit topologies are constituted of three-level converter, high frequency transformer, and output cycloconverter. The converter has the advantages such as simple topology, two-stage power conversions, bidirectional power flow, high frequency electrical isolation, three-level voltage across the output filter, and so on. The circuit structure is used for transferring the unstable ac voltage with high THD into a regulated constant frequency sinusoidal voltage. The converters lay the key technical foundation on new-type electronic transformers, regulated sinusoidal ac power supplies and ac regulators. The operation modes, steady principles and control strategy of the proposed converter are investigated in the paper, and the converter is compared with the conventional forward-mode two-level converter. The correction and advance of the kind of converters are verified by principle test.

Key words： AC/AC converters three-level forward-mode AC-AC mode transient voltage control

收稿日期: 2008-08-21 出版日期: 2014-02-18

PACS:

TM465

基金资助:国家自然科学基金（50607008）, 江苏省自然科学基金（BK2009389）, 青蓝工程和“卓越计划”资助项目

作者简介: 韦徵男, 1982年生, 硕士, 主要研究方向为功率电子变换技术、风力发电技术。李磊男, 1975年生, 博士, 硕士生导师, 主要研究方向为功率电子变换技术。

引用本文:

韦徵, 李磊. 正激式交-交型三电平AC/AC变换器[J]. 电工技术学报, 2009, 24(12): 109-116. Wei Zheng, Li Lei. Forward-Mode Three-Level AC/AC Converter. Transactions of China Electrotechnical Society, 2009, 24(12): 109-116.

链接本文:

http://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2009/V24/I12/109

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