單級矩陣變換器和稀疏矩陣變換器的比較研究.pdf

1、矩陣變換器是一種先進拓撲結構的“全硅”功率變換器，無需大容量的儲能元件，具有體積小、輸入輸出波形理想、功率因數(shù)高、動態(tài)響應快以及可雙向傳輸能量等普通交-直-交電力變換器所不具備的特點，近年來一直是研究的熱點。作者簡要介紹了單級矩陣變換器的拓撲結構、數(shù)學基礎、工作原理及開關換流問題。在分析調制占空比矩陣法、空間矢量調制法的基礎上，針對矩陣變換器在空間矢量控制下的多步換流死區(qū)效應，提出了一種新穎的帶死區(qū)補償?shù)母倪M空間矢量調制策略，該策略根據(jù)

2、負載電流的方向和輸入相電壓所在的扇區(qū)，判定換流死區(qū)引起的電壓補償量的極性，通過修正空間矢量作用時間的方法，能夠補償空間矢量調制下多步換流引起的死區(qū)效應，從而減少輸出電流的諧波部分。 傳統(tǒng)單級矩陣變換器在具有其優(yōu)點的同時，因開關器件數(shù)量多、電路結構不夠簡單、換流技術復雜、電壓傳輸比較低以及PWM調制方法復雜等，造成其應用上的困難。針對這些情況，作者深入研究了一種新型的簡化矩陣變換器拓撲——稀疏矩陣變換器，介紹了其拓撲結構、基本原理

3、和控制策略，并分析了其零電流換流方法。 對單級矩陣變換器和稀疏矩陣變換器分別進行了建模與仿真，給出了它們基于Matlab/Simulink的仿真波形，仿真結果證實了兩種電路拓撲及其調制策略的正確性和可行性，驗證了矩陣變換器的優(yōu)良性能。仿真模型的建立為矩陣變換器的調制過程提供了方便的分析和調試工具，也為矩陣變換器的實際應用打下了一定基礎。 基于仿真結果，作者對傳統(tǒng)單級矩陣變換器和稀疏矩陣變換器進行了比較研究，對照它們的電路