电子学报 ›› 2018, Vol. 46 ›› Issue (12): 3068-3072.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2018.12.034

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单相全桥三电平节能逆变器

王强1,2, 岳远韶1,2, 王天施1,2, 刘晓琴1,2   

  1. 1. 辽宁石油化工大学信息与控制工程学院, 辽宁抚顺 113001;
    2. 辽宁石油化工大学石油化工过程控制国家级实验教学示范中心, 辽宁抚顺 113001
  • 收稿日期:2017-06-13 修回日期:2017-09-25 出版日期:2018-12-25
    • 通讯作者:
    • 王强
    • 作者简介:
    • 岳远韶 男,1993年3月出生于江苏省徐州市,现为辽宁石油化工大学信息与控制工程学院硕士研究生,主要研究方向为软开关变换器的电路拓扑及控制.E-mail:1216068881@qq.com;王天施 男,1970年1月出生于辽宁省法库县,博士,现为辽宁石油化工大学信息与控制工程学院副教授,主要研究方向为软开关变换器的电路拓扑及控制.E-mail:wts55@126.com;刘晓琴 女,1975年2月出生于辽宁省辽阳县,硕士,现为辽宁石油化工大学信息与控制工程学院副教授,硕士研究生导师,主要研究方向为软开关变换器的电路拓扑及控制.E-mail:qinbuluoge@163.com
    • 基金资助:
    • 国家自然科学基金 (No.51207069); 辽宁省自然科学基金指导计划项目 (No.20170540586); 辽宁石油化工大学国家级科研项目培育基金 (No.2016PY-016)

A Single-Phase Full-Bridge Three-Level Energy-Saving Inverter

WANG Qiang1,2, YUE Yuan-shao1,2, WANG Tian-shi1,2, LIU Xiao-qin1,2   

  1. 1. College of Information and Control Engineering, Liaoning Shihua University, Fushun, Liaoning 113001, China;
    2. National Experimental Teaching Demonstration Center of Petrochemical Process Control, Fushun, Liaoning 113001, China
  • Received:2017-06-13 Revised:2017-09-25 Online:2018-12-25 Published:2018-12-25

摘要: 随着开关频率的提高,单相全桥逆变器处于硬开关切换时的开关损耗也会明显增大,将导致逆变器处于低效率运行.为解决这一问题,提出了一种单相全桥三电平节能逆变器.通过设置辅助换流电路,利用谐振使主开关并联的电容的电压下降到零,主开关可实现零电压切换,而且在换流过程中,两组双向辅助开关可分别实现零电压切换和零电流切换.分析了电路的工作状态,实验结果表明主开关和辅助开关都能实现软切换.因此该单相全桥三电平逆变器可实现高效率运行.

关键词: 三电平, 逆变器, 零电压开关, 零电流开关, 双向开关

Abstract: When switching frequency increases,the switching losses in the single-phase full-bridge hard-switching inverter will also increase significantly so that the inverter is in low efficiency.In order to solve this problem,a single-phase full-bridge three-level energy-saving inverter is proposed.By resonance in the auxiliary commutation circuit,the voltage across capacitors in parallel with the main switches decreases to zero and the main switches could achieve zero-voltage switching.Furthermore,two groups of bidirectional auxiliary switches can achieve zero-voltage switching and zero-current switching respectively in the process of commutation.The working state of the circuit is analyzed.Experimental results show that the main switch and auxiliary switch can achieve soft switching.Therefore,the single-phase full-bridge three-level inverter can operate in high efficiency.

Key words: three-level, inverter, zero-voltage switching, zero-current switching, bidirectional switch

中图分类号: