电力电子
一种软开关PWM逆变器的ZVS条件分析
王强, 张化光, 褚恩辉, 刘秀翀, 侯利民
东北大学信息科学与工程学院 沈阳 110004
ZVS Conditions of a Soft Switching PWM Inverter
Wang Qiang, Zhang Huaguang, Chu Enhui, Liu Xiuchong, Hou Limin
Northeastern University Shenyang 110004 China
摘要 针对目前多数的软开关逆变器拓扑结构中都设置了辅助开关器件来控制谐振过程, 导致控制复杂这一问题, 提出了一种新型的软开关PWM逆变器, 用常规的SPWM能实现开关器件的ZVS, 但是当调制度较大时, 为实现ZVS, 需要限制触发脉冲的最小宽度, 这将会导致逆变器输出电流的畸变率变大。为解决这一问题, 文中详细分析了实现ZVS的条件, 介绍了一种通过选取合适的谐振电感值和耦合电感值, 来取消最小触发脉冲宽度限制的方法。仿真和实验结果表明不限制触发脉冲的最小宽度, 通过选取合适的电感参数值, 开关器件也可以做到关断损耗为零。该软开关PWM逆变器可以有效地减小关断损耗, 提高效率。
关键词 ：
软开关 ,
死区时间 ,
零电压关断 ,
零电流开通
Abstract ：A novel soft-switching PWM inverter is proposed. It could achieve ZVS when conventional SPWM is applied. When modulation index is relatively great, minimum width of trigger pulse is needed to limit to achieve ZVS, which could lead to high distortion ratio of the output phase current. In order to solve the problem, the condition of ZVS is analyzed in detail in the paper. By designing proper inductance parameters, ZVS could also be achieved without the restriction of minimum width of trigger pulse. The simulation and experimental results show that switches could achieve ZVS via the method. The soft-switching PWM inverter can effectively reduce switching loss and improve efficiency.
Key words ：
Soft switching
dead-time
zero-voltage turn off
zero-current turn on
收稿日期: 2008-04-11
出版日期: 2014-02-18
基金资助: 国家高技术研究发展计划（863计划）重点资助项目（2006AA 04Z183）
作者简介 : 王强 男, 1981年生, 博士研究生, 研究方向为软开关逆变器电路拓扑及控制。张化光 男, 1959年生, 博士生导师, 研究方向为复杂工业过程自动化, 电力系统自动化, 新型电机设计和拖动系统自动化, 模糊系统理论、模糊控制与智能控制、自适应控制和混沌控制。
引用本文:
王强, 张化光, 褚恩辉, 刘秀翀, 侯利民. 一种软开关PWM逆变器的ZVS条件分析[J]. 电工技术学报, 2009, 24(12): 117-123.
Wang Qiang, Zhang Huaguang, Chu Enhui, Liu Xiuchong, Hou Limin. ZVS Conditions of a Soft Switching PWM Inverter. Transactions of China Electrotechnical Society, 2009, 24(12): 117-123.
链接本文:
http://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2009/V24/I12/117
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