推挽型電力電子變壓器的研究.pdf

1、電力電子變壓器作為未來(lái)智能電網(wǎng)中的重要組成部分，以其高度可控、體積小、重量輕和可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，日益受到人們的廣泛關(guān)注和研究。相較于傳統(tǒng)的電力變壓器，電力電子變壓器是一種新型的將電力電子技術(shù)與高頻變壓器結(jié)合起來(lái)的電能傳輸裝置。本文以電力電子變壓器為研究對(duì)象，針對(duì)其相關(guān)特點(diǎn)，提出和重點(diǎn)探究相關(guān)改進(jìn)型電力電子變壓器方案。并在此基礎(chǔ)上，對(duì)不同方案進(jìn)行仿真分析和驗(yàn)證。
　　本文首先對(duì)電力電子變壓器的概念和基本原理進(jìn)行介紹，并根據(jù)是否存在中間

2、的直流環(huán)節(jié)，將其分為AC-AC型電力電子變壓器與AC-DC-AC型電力電子變壓器這兩大類(lèi)，分別提出了它們的典型結(jié)構(gòu)。AC-AC型電力電子變壓器最典型的結(jié)構(gòu)為矩陣變換器型，具有功率密度大、提供正弦的輸入和輸出電壓、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高等優(yōu)點(diǎn)。而AC-DC-AC型電力電子變壓器最典型的結(jié)構(gòu)為PWM整流與SPWM逆變型。這種結(jié)構(gòu)由于增加了中間的直流環(huán)節(jié)，電路可控性更好，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)能夠自由調(diào)節(jié)，往往更能滿足電路應(yīng)用的實(shí)際需求。在分析了推挽電路及其

3、特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，將推挽電路和電力電子變壓器相結(jié)合，提出一種新型的推挽型電力電子變壓器。并根據(jù)是否存在直流環(huán)節(jié)，將其分為交流推挽型和推挽交直交型兩種類(lèi)型，分別介紹了它們的典型結(jié)構(gòu)和工作原理。這兩類(lèi)推挽型電力電子變壓器方案與傳統(tǒng)拓?fù)湎啾?，所需的半?dǎo)體開(kāi)關(guān)器件數(shù)量減少了50％，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，有效降低了成本和體積。針對(duì)這兩類(lèi)新的推挽型結(jié)構(gòu)，通過(guò)仿真模型的搭建進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明這兩類(lèi)推挽型的電力電子變壓器方案用更簡(jiǎn)潔的電路拓?fù)?，?shí)現(xiàn)了相似甚至更

4、好的功率因數(shù)。為了獲得更好的整體功率因數(shù)，提出了阻抗變換器這種電路結(jié)構(gòu)，并分析了其基本電路拓?fù)渑c控制策略。阻抗變換器能有效幫助整體電路提升功率因數(shù)，也使電路控制的方式更加豐富。在此基礎(chǔ)上，將阻抗變換器與推挽型電力電子變壓器相結(jié)合，提出一種新型的帶阻抗變換器的推挽型電力電子變壓器，重點(diǎn)探究了它的電路結(jié)構(gòu)、基本原理、以及實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，針對(duì)這種改進(jìn)型方案，通過(guò)仿真模型的搭建進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明帶阻抗變換器的推挽型電力電子變壓器同時(shí)