新型电流源型三相逆变器的软开关拓扑设计

摘 要： 针对硬开关损耗大的缺陷，提出一种新型的应用于电流源型三相逆变器的软开关拓扑及其控制方法。对电流源型三相逆变器进行了系统的研究，包括数学模型的建立与分析，电流空间矢量控制技术，电流双向流动拓扑与控制，新型的软开关拓扑及其控制方法。提出了一种新型的应用于电流源型三相逆变器中的软开关拓扑，明确了其控制逻辑，分析其各个模态的电压电流特征和工作波形图。最后使用Matlab仿真软件在电流空间矢量控制下进行总体仿真，验证了拓扑及其控制方法的可行性和有效性，实现了开关的软化，降低了开关应力，并提高了效率。

关键词： 电流源型三相逆变器； 电流空间矢量； 双向拓扑； 软开关

中图分类号： TN710?34； TM461 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2016）01?0157?06

0 引 言

电力电子变换技术在工业自动化、智能交通、输电配电、节能降耗、环境保护治理等方面起到了巨大的推动作用[1]。特别是近年来随着世界各国工业和科技的迅速发展，电力电子变换技术正在快速更新，其对人类社会的影响与日俱增。在采用独立运行逆变器供电的应用场合中，随着用电设备的增加，对逆变器的功率等级与可靠性的要求也随之增高[2]。

国内在功率变流领域方面的研究起步较晚，与发达工业国家相比尚有较大的差距。迄今为止，国内外学者对电流源型三相逆变器的研究相对电压源型三相逆变器来说要少得多。在此背景下，本文对电流源型三相逆变器进行系统的研究包括：数学模型的建立与分析，电流空间矢量控制技术，电流双向流动拓扑与控制，新型软开关拓扑及其控制方法。该研究对提升我国电力电子装备技术具有重要的意义。

4 结 论

围绕电流源型三相逆变器进行系统的研究，提出了一种新型的应用于电流源型三相逆变器中的软开关拓扑，明确了其控制逻辑，分析其各个模态的电压电流特征和工作的波形图。在电流空间矢量控制下进行总体仿真，仿真结果验证了拓扑及其控制方法的可行性。软开关电路的加入，基本实现了预期的功能，使主开关管能够实现软化；但是仍然存在一个问题：增加的两个辅助开关管，VT1的导通、VT2的导通和关断，可以实现软化，但是VT1不能实现软开关关断。相当于以牺牲一个辅助开关管关断损耗为代价，换取了大功率主开关管的开关状态软化。由于新型软开关拓扑中辅助开关管不能实现完全软化，后续工作还可以进一步研究，使得所有开关管都能工作在软开关状态。

参考文献

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