組合式自激零電壓開(kāi)關(guān)電源

1、一開(kāi)關(guān)電源變換一拶，一組合式自激零電壓開(kāi)關(guān)電源張純江顧和榮燕山大學(xué)秦皇島（）高曼秦皇島市電信局秦皇島（）摘要本文提出一種自激式零電壓變換器，分析了工作原理。該變換器不同于依靠變壓器磁化曲線(xiàn)進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換的傳統(tǒng)方式，工作頻率由外部器件控制，通過(guò)設(shè)置死區(qū)目實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功率器件的零電壓開(kāi)通與關(guān)斷。利用該變換器研制出組合式多路輸出電源。敘詞睡三密變換器開(kāi)苯嬉源零電壓開(kāi)關(guān)粵和？：（）（）：，：引言目前，開(kāi)關(guān)電源得到了廣泛應(yīng)用，但傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源中功率器（）件處于硬開(kāi)關(guān)狀態(tài)使輸出端產(chǎn)生嚴(yán)重的高頻干擾和電磁干擾，（）圖不同變換器的開(kāi)關(guān)波形（）（）電壓開(kāi)關(guān)（）自激式變換器通過(guò)加入死區(qū)時(shí)間實(shí)現(xiàn)控制，通過(guò)設(shè)置頻率網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)頻

2、率控制。由于變壓器不工作在飽和狀態(tài)，故可顯著地減少損耗和電磁干擾，提高由于器件是在高電壓大電流下開(kāi)通與關(guān)斷，因而形成重疊區(qū)，引工作額率和效率。軟開(kāi)關(guān)技術(shù)可以降低開(kāi)關(guān)損耗、電磁干擾以及器件承受的電源結(jié)構(gòu)及工作原理圖為組合式多路電源電路原理圖。自擻變換器采用羋橋形式，后級(jí)由三端集成穩(wěn)壓塊構(gòu)成穩(wěn)壓環(huán)節(jié)共有三路嚴(yán)重影響了它在通訊等設(shè)備中的應(yīng)用。隨著開(kāi)關(guān)頻率的提高，功率器件承受的開(kāi)關(guān)應(yīng)力以及開(kāi)關(guān)損耗進(jìn)一步增，：，從而限制了開(kāi)關(guān)頻率和效率的提高。傳統(tǒng)自激功率變換器的工作狀態(tài)完全依賴(lài)于變壓器的曲線(xiàn)，且是在曲線(xiàn)飽和段發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換在轉(zhuǎn)換時(shí)刻即將關(guān)斷的開(kāi)關(guān)器件通過(guò)很大的電流，它與寄生電感、變壓器漏感等引起高頻振蕩

3、和電壓過(guò)沖；開(kāi)通時(shí)，已充電的寄生電容被開(kāi)關(guān)器件短路，形成開(kāi)通浪涌電流如圖（）所示。起很大的開(kāi)關(guān)損耗和電磁干擾，高頻時(shí)尤為突出。開(kāi)關(guān)應(yīng)力如圖（）所示同時(shí)可以使開(kāi)關(guān)頻率得到進(jìn)一步提高腳。本文所設(shè)計(jì)組合式多路輸出開(kāi)關(guān)電源采用所提出的零中國(guó)國(guó)際電源新技術(shù)研討會(huì)論文集輸出總輸出功率為。圖中虛框內(nèi)為自激（變換器其中、為功率開(kāi)關(guān)器件，與（、，。組成諧振回路（上，中包括漏感，。、中包括、礦的輸出寄生電容），¨凡和、，控制主開(kāi)關(guān)器件丁、”的死區(qū)時(shí)間，和；、。形成頻率控制阿絡(luò)，。，、組成啟動(dòng)電路。自激上（一變換器中各點(diǎn)波形如圖所講，一、為、柵源電壓蟣為了、源極電流伊為變壓器初級(jí)電流。自激變換器工作過(guò)程如

4、：假設(shè)已導(dǎo)通，變壓器？的原邊繞組感應(yīng)出端為正、端為負(fù)的電壓經(jīng)耦合后繞組上端為正下端為負(fù)，繞組端為正上端為負(fù)，從而維持關(guān)斷了導(dǎo)通。目。經(jīng)對(duì)充電，己，鰣以指數(shù)規(guī)律下降，當(dāng)，：小于柵極開(kāi)啟電壓時(shí)，關(guān)斷（圖中時(shí)刻）舢反向變?yōu)樨?fù)正，經(jīng)耦臺(tái)后電壓極性變?yōu)樯舷仑?fù)為上負(fù)下正從而保證關(guān)斷。但此刻了不能導(dǎo)通，因?yàn)橥ㄟ^(guò)電容紿三極管（）（），（），罔（。極驅(qū)動(dòng)用電源原理圖的基極加一微分信號(hào)，使導(dǎo)通，從而形成了。的死區(qū)時(shí)間，為，、，諧振提供了條件，確保、了零電壓開(kāi)通和關(guān)斷。同理可知下半周工作過(guò)程。由上可知，該變換器的工作頻率由外部電路參數(shù)，。、。如決定。在。，期間，腳隨著“的充電以舢。規(guī)律下降當(dāng)小于門(mén)極開(kāi)啟電壓時(shí)了關(guān)斷

5、。因此，改變?；?。（相應(yīng)地調(diào)節(jié)忌或，）即可調(diào)節(jié)變換器的工作頻率。只要外電路確定的頻率大于所設(shè)計(jì)變壓器曲線(xiàn)自然轉(zhuǎn)換工作頻率變壓器即仁作于非飽和狀態(tài)從而解決了普通自激功率變換器損耗大的問(wèn)題。另外，通過(guò)外電路產(chǎn)生的死區(qū)時(shí)間為零電壓開(kāi)關(guān)提供了條件。變換器零電壓開(kāi)關(guān)過(guò)程分為以?xún)簜€(gè)階段：疆。階段：當(dāng)，時(shí)。：夫于開(kāi)啟電壓導(dǎo)通，電流，、逐漸增大電源向負(fù)載供電，；階段：此階段為死區(qū)期間、的柵極電壓都低寸：開(kāi)啟電壓不導(dǎo)通，¨“，：形成諧振。在。時(shí)刻。，。一，；。（電源電壓）。此階段（經(jīng)，占一曠一且放電至。時(shí)刻，州同時(shí)，經(jīng)，一；一從零逐漸充電至屯時(shí)刻州一。，？零電壓關(guān)斷圖零電畦開(kāi)關(guān)自激變換器作波形。；階段

6、：，仍為正，正偏導(dǎo)通，初級(jí)電流，在的作用？絳，一一一向電源反饋能量在；時(shí)刻）。盡管此階段川大于升寤電，佴由于導(dǎo)通丁的漏源電壓被箝他到零而不能導(dǎo)坷?！埃弘A段：；時(shí)刻電流，過(guò)零，始導(dǎo)通，一反向，由于階段（）的作用了、為零電壓開(kāi)通。階段：與階段（）類(lèi)似、（，形成諧振，（從零充電到電源電壓幻，而：從一放電到零為零電壓關(guān)斷。山以上分析可知丁和均為零電壓開(kāi)通與關(guān)斷，所承受的最大電壓應(yīng)力儀為直流電壓，（虬圖）因此，開(kāi)關(guān)損耗大大減小，尤其在較高頻率時(shí)更為顯著，衙且由于川、均為緩慢上升與緩慢下降，故電磁干擾也明顯嫂薛。此外，變壓器漏感和開(kāi)關(guān)器件的漏源結(jié)電容均被吸收到諧振槽路中其能量以無(wú)功功率的形式反饋給直流側(cè)，

7、做到了無(wú)損吸收。電源設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)根據(jù)上述工作原理研制了一臺(tái)組臺(tái)式多路輸出電源，其機(jī)關(guān)參數(shù)如下：輸入電壓，輸出為路一，輸出功率，工作頻率一），死區(qū)時(shí)矧。電源殳計(jì)的關(guān)鍵是變換器葉一變姬器的設(shè)計(jì)。變玨器的設(shè)汁頻率必須低于實(shí)際工作頻率（）取設(shè)計(jì)頻率，考慮到教率設(shè)輸入功率】，按式汁算磁芯截面積。和窗口面積，的乘積“：式中，為最大磁通密度，取為，溈電流密度，取，：一器乃圓毫英寸安，為填充系數(shù)取，蟶箅得：。，一開(kāi)美電源變換所以選，一鐵氧體磁芯。初絨繞組匝數(shù)院式計(jì)算：礦弼：）取。圖（日）利舊（）分別為。芒戴和滿(mǎn)載時(shí)各點(diǎn)波形。帶載時(shí)，由于繞組、的感應(yīng)電壓諾低，所姒死區(qū)時(shí)間有所減小。山圖可知無(wú)論空載還是滿(mǎn)載，主功率

8、營(yíng)均以零電壓開(kāi)通和關(guān)斷變壓器發(fā)熱明顯降低電磁干擾減?。ǎ┝b（）空載時(shí)渡形（縱軸瓣州渡恪形理惜格；橫轱：格）（）滿(mǎn)載時(shí)波形（縱軸格；、：格；：恪；橫軸：格）結(jié)語(yǔ)提出的自激半橋零電壓開(kāi)關(guān)變換器，改變儔繞自激變換器完全依賴(lài)于曲線(xiàn)進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換的工作方式通過(guò)刮置頻率控制網(wǎng)絡(luò)，使變壓器不工作在飽和區(qū)，從而降低損耗。在換相期間加入死區(qū)時(shí)間，使功率器件亡作在零電壓開(kāi)是狀態(tài)，進(jìn)一步提高了效率，減小了電磁干擾。寄生電容和佩感均被吸收到諧振回路內(nèi)，功率器件承受的最大電壓應(yīng)力為電源電壓。所、設(shè)計(jì)的電源具有多路輸出，體積小、重量輕特點(diǎn)，紋波電壓小于。參考文獻(xiàn)杜中衛(wèi)開(kāi)關(guān)電源輸出紋波抑制措施的研究電力電子技術(shù)。（）：畢強(qiáng)正

9、激式零電壓軟開(kāi)關(guān)及電源電力電子技術(shù)。（）：“÷。葉慧貞開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源北京；國(guó)防工業(yè)出版社§作者簡(jiǎn)介張純江，男年月出生副教授。暮年畢業(yè)于末北重型機(jī)械學(xué)院，年于熙山大學(xué)獲碩士學(xué)位。主要從事高頻功豐變換和軟開(kāi)關(guān)技術(shù)以廈大功率電力電子器件應(yīng)甩掛睞。組合式自激零電壓開(kāi)關(guān)電源作者：作者單位：張純江， 顧和榮大學(xué)為了確切地描述DC/DC變換器的系統(tǒng)特性,指導(dǎo)變換器的控制策略設(shè)計(jì),文中利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣,建立了基于電感電流連續(xù)和不連續(xù)兩種運(yùn)行模式的Boost變換器統(tǒng)一離散模型.給出了根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)及控制策略,計(jì)算每個(gè)開(kāi)關(guān)周期中功率開(kāi)關(guān)關(guān)斷后電感電流持續(xù)時(shí)間的方法,給出了變換器運(yùn)行模式的判斷條

10、件,確定了模型的系數(shù)矩陣.與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了統(tǒng)一離散模型的有效性.2.學(xué)位論文 秦嶺 新型ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元研究 2007本文對(duì)一種新型的ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元進(jìn)行了深入研究。與傳統(tǒng)的ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元電路相比，該新型ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元不僅能在規(guī)定的電壓范圍和整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)所有開(kāi)關(guān)管的零電流開(kāi)關(guān)和所有二極管的零電壓開(kāi)關(guān)，而且主開(kāi)關(guān)管的電流應(yīng)力較低。本文詳細(xì)分析了基于該新型ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元的Buck變換器的工作原理和特性，給出了設(shè)計(jì)和控制方法，仿真和實(shí)驗(yàn)研究表明該新型ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元具有優(yōu)良的性能?；趯?duì)上述新型ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元的研究，提出了一種改進(jìn)型的

11、ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元。與原ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元相比，改進(jìn)型的ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元減少了一個(gè)諧振電感和一個(gè)串聯(lián)二極管，增加了一個(gè)箝位二極管。改進(jìn)型的ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元不僅有效地解決了原ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元所存在的輔助開(kāi)關(guān)管電流峰值較大且承受反壓以及開(kāi)關(guān)管的電壓尖峰較大等缺陷，而且保留了原ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元的所有優(yōu)點(diǎn)。本文詳細(xì)分析了基于改進(jìn)型的ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元的Buck變換器的工作原理，仿真和實(shí)驗(yàn)研究表明該ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元具有更優(yōu)良的性能。最后得到了一族基于該ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元的非隔離變換器。最后本文提出了一種新穎的Boost型單相PFC變換器。它不僅能有效地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)

12、側(cè)功率因數(shù)校正，而且由于它采用了改進(jìn)型ZCS-PWM開(kāi)關(guān)單元，從而能在整個(gè)工頻周期和整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)所有開(kāi)關(guān)管的零電流開(kāi)關(guān)以及所有二極管的零電壓開(kāi)關(guān)，通過(guò)箝位二極管消除了由二極管反向恢復(fù)引起的所有開(kāi)關(guān)管的電壓尖峰，并且主開(kāi)關(guān)管和輔助開(kāi)關(guān)管的電流應(yīng)力很小。文中詳細(xì)分析了該變換器的工作原理和系統(tǒng)特性，給出了設(shè)計(jì)方法和控制電路，最后通過(guò)一臺(tái)功率為1kW，開(kāi)關(guān)頻率為50kHz的原理樣機(jī)進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。從開(kāi)關(guān)電感三端網(wǎng)絡(luò)旋轉(zhuǎn)得到基本DC-DC變換器出發(fā),提出了雙頻開(kāi)關(guān)電感三端網(wǎng)絡(luò),通過(guò)雙頻開(kāi)關(guān)電感三端網(wǎng)絡(luò)的旋轉(zhuǎn)得到了基本雙頻DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),提出了一類(lèi)基本雙頻DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該

13、雙頻DC-DC變換器中包含高頻開(kāi)關(guān)單元和低頻開(kāi)關(guān)單元,其中低頻開(kāi)關(guān)單元主要承擔(dān)處理功率的功能,高頻開(kāi)關(guān)單元主要用于提高系統(tǒng)性能。低頻開(kāi)關(guān)單元可以為高頻開(kāi)關(guān)分流,使高頻部分可以工作在很高的頻率用于提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。并以雙頻Buck變換器為例,對(duì)其穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了分析,提出了改進(jìn)措施來(lái)提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均驗(yàn)證了雙頻Buck變換器的輸出性能與單個(gè)高頻Buck變換器一致.提出了一種新型的開(kāi)關(guān)DC/DC變換器控制方法-多級(jí)脈沖調(diào)節(jié)(MPA)控制方法.MPA控制器在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期起始時(shí)刻根據(jù)變換器的輸出電壓誤差,在強(qiáng)弱等級(jí)不同的多級(jí)脈沖中選取一個(gè)作為該周期的有效控制信號(hào).文中分析和討論

14、了MPA控制原理,研究了工作于電流斷續(xù)模式的MPA控制Buck變換器的工作過(guò)程和小信號(hào)模型.分析結(jié)果表明,MPA控制具有優(yōu)異的魯棒性、瞬態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性.仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性.5.學(xué)位論文 馬運(yùn)東 直流變換器的三電平拓?fù)浼捌淇刂?20036.會(huì)議論文 陳權(quán).鄭常寶 用于計(jì)算變換器開(kāi)關(guān)損耗的開(kāi)關(guān)模型構(gòu)建 2007在優(yōu)化變換器系統(tǒng)性能時(shí)必須建立變換器開(kāi)關(guān)損耗模型.文章通過(guò)一些開(kāi)關(guān)過(guò)程的特征參數(shù)來(lái)表征器件的開(kāi)關(guān)波形,并根據(jù)開(kāi)關(guān)波形產(chǎn)生的內(nèi)在機(jī)理分別擬合逼近變換器中快恢復(fù)二極管和IGBT的真實(shí)開(kāi)關(guān)波形,此波形可以用來(lái)計(jì)算開(kāi)關(guān)過(guò)程的損耗.通過(guò)實(shí)驗(yàn)和仿真驗(yàn)證了所建立的器件開(kāi)關(guān)模型的正確性和

15、有效性。本文以Buck開(kāi)關(guān)變換器為例,在高頻條件下對(duì)其軟硬開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行了比較分析,尋求在高電路效率情況下,減小無(wú)源元件尺寸的最優(yōu)設(shè)計(jì)方法.對(duì)硬開(kāi)關(guān)變換器和軟開(kāi)關(guān)準(zhǔn)諧振變換器零電流開(kāi)關(guān)準(zhǔn)諧振變換器(ZCS-QRCs)、零電壓開(kāi)關(guān)準(zhǔn)諧振變換器(ZVS-QRCs)進(jìn)行了分析比較,考察了不同頻率下軟硬開(kāi)關(guān)的優(yōu)缺點(diǎn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率高于50MHz后,可以用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)來(lái)提高電路效率,減小電路元件尺寸,從而便于高效單片集成開(kāi)關(guān)DC-DC變換器的實(shí)現(xiàn).8.學(xué)位論文 唐棟材 組合式多電平AC-AC變換器研究 2009通過(guò)分析Buck、Boost和Buck-Boost三個(gè)基本變換器，定義了直流開(kāi)關(guān)單元。將直流開(kāi)關(guān)單

16、元進(jìn)行組合，得到交流多電平開(kāi)關(guān)單元，并將這種多電平交流開(kāi)關(guān)單元運(yùn)用到基本變換器中，得到基本多電平AC-AC變換器，然后將基本多電平AC-AC變換器進(jìn)行組合，提出了一族組合式多電平AC-AC變換器，(包括Buck TL(三電平three level的縮寫(xiě))-Boost組合式三電平AC-AC變換器；Buck-Boost TL組合式三電平AC-AC變換器；Buck TL-Boost TL組合式三電平AC-AC變換器)，研究了Buck TL-Boost組合式三電平AC-AC變換器的工作原理和控制方案，實(shí)現(xiàn)了分壓電容的均壓策略，并通過(guò)PSPICE軟件仿真，驗(yàn)證了組合式多電平AC-AC變換器拓?fù)浞椒ǖ目尚?/p>

17、性和工作原理的正確性。并把這類(lèi)組合式多電平AC-AC變換器改進(jìn)成輸入輸出共地的組合式多電平AC-AC變換器(包括改進(jìn)的Buck TL-Boost組合式三電平AC-AC變換器；改進(jìn)的Buck-Boost TL組合式三電平AC-AC變換器；改進(jìn)的Buck TL-Boost TL組合式三電平AC-AC變換器)。以改進(jìn)的Buck TL-Boost組合式三電平AC-AC變換器為例，重點(diǎn)研究了該類(lèi)變換器的四種工作模態(tài)和控制策略，提出了輸出電壓和浮動(dòng)電容電壓聯(lián)合控制方案。在多電平AC-AC變換器中，實(shí)現(xiàn)了浮動(dòng)電容電壓的控制，分析了開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力，設(shè)計(jì)了主要元件參數(shù)等，通過(guò)軟件仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)改進(jìn)的Buck TL

18、-Boost組合式三電平AC-AC變換器進(jìn)行原理驗(yàn)證，最后制作原理實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證樣機(jī)工作原理和控制方案的正確性。給出主要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)樣機(jī)網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)、總諧波失真和效率進(jìn)行測(cè)試分析。從開(kāi)關(guān)電感三端網(wǎng)絡(luò)旋轉(zhuǎn)得到基本DC-DC變換器出發(fā),提出了雙頻開(kāi)關(guān)電感三端網(wǎng)絡(luò)和一類(lèi)基本雙頻DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).該雙頻DC-DC變換器中包含高頻開(kāi)關(guān)單元和低頻開(kāi)關(guān)單元,其中低頻單元主要承擔(dān)處理功率的功能,高頻單元主要用于提高系統(tǒng)性能.低頻單元為高頻開(kāi)關(guān)分流,使高頻部分可工作在很高的頻率用于提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度.并以雙頻Buck變換器為例,對(duì)其穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了分析,提出了改進(jìn)措施來(lái)提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度.理論

19、分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均驗(yàn)證了雙頻Buck變換器的輸出性能與單個(gè)高頻Buck變換器一致.10.學(xué)位論文 張杰 基于雙向開(kāi)關(guān)型的電力電子變換器研究 2008電力電子裝置在工業(yè)和生活中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，隨之給人們也帶來(lái)了一系列的新問(wèn)題：無(wú)功和諧波問(wèn)題日益嚴(yán)重，變換器效率仍然較低，電磁干擾依然嚴(yán)重，環(huán)境繼續(xù)惡化等。在提倡節(jié)能降耗的背景下，電力電子雙向開(kāi)關(guān)在AC/AC和AC/DC單級(jí)變換器中的應(yīng)用成為了近年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一。這種單級(jí)變換器具有高功率因數(shù)、能量可雙向流動(dòng)、變換效率高、節(jié)能效果明顯、控制簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良以及對(duì)電網(wǎng)污染小等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。本文緊緊圍繞著電力電子雙向開(kāi)關(guān)在單級(jí)變換器中的應(yīng)用

20、及其控制系統(tǒng)展開(kāi)研究，主要對(duì)交流直接變換器和三相Buck 型高頻隔離雙向開(kāi)關(guān)整流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型、主電路設(shè)計(jì)、控制策略及系統(tǒng)性能改善等方面進(jìn)行研究。本文的主要工作和取得的研究成果如下：（1）將電力電子雙向開(kāi)關(guān)應(yīng)用于傳統(tǒng)的直流基本變換電路拓?fù)渥?，并以電力電子雙向開(kāi)關(guān)的多種電路形式為基礎(chǔ)，將單管電力電子雙向開(kāi)關(guān)和雙管電力電子雙向開(kāi)關(guān)結(jié)合進(jìn)行電路拓?fù)涓倪M(jìn)，提出交流基本變換電路拓?fù)渥?。根?jù)上述拓?fù)渥宓碾娐方Y(jié)構(gòu)的差異，將現(xiàn)有的交流基本變換電路拓?fù)渥宸譃殡妷涸葱徒涣骰咀儞Q電路拓?fù)渥搴碗娏髟葱徒涣骰咀儞Q電路拓?fù)渥澹?）以上述的交流基本變換電路拓?fù)渥鍨榛A(chǔ)，對(duì)矩陣變換器的基于電壓或電流方向的四步換流

21、法進(jìn)行分析，通過(guò)檢測(cè)輸入電壓的極性方向預(yù)測(cè)續(xù)流電流的極性方向，提出基于電流預(yù)測(cè)方向和互補(bǔ)PWM 合成的兩步換流法。當(dāng)實(shí)際續(xù)流電流的極性方向與電流預(yù)測(cè)的極性方向相同時(shí)，主控開(kāi)關(guān)管和續(xù)流開(kāi)關(guān)管將實(shí)現(xiàn)非互補(bǔ)的續(xù)流PWM控制，當(dāng)實(shí)際續(xù)流電流的極性方向與電流預(yù)測(cè)的極性方向不同時(shí)，主控開(kāi)關(guān)管和續(xù)流開(kāi)關(guān)管將實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)PWM 控制。仿真分析驗(yàn)證了該電路拓?fù)浜蜕鲜鯬WM 換流方案的可行性。（3）以Buck 型交流斬波的正弦波調(diào)光模塊為基礎(chǔ)，為了減小交流雙向開(kāi)關(guān)的二極管反向恢復(fù)電流，對(duì)交流雙向開(kāi)關(guān)在電路中的應(yīng)用進(jìn)行了緩沖設(shè)計(jì)，減小了換流過(guò)渡過(guò)程中di/dt和dv/dt 沖擊問(wèn)題。在雙向開(kāi)關(guān)器件之間提供低阻分流之路限制器件的浪涌電壓，有效的保障了電路的工作安全，降低了開(kāi)關(guān)損耗，提高系統(tǒng)效率。為了改善系統(tǒng)在輕載或空載情況下的振蕩問(wèn)題，對(duì)輸出濾波器進(jìn)行改進(jìn)，在系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)占空比前饋的雙閉環(huán)控制，在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)精度的前提下改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。對(duì)系統(tǒng)的磁性元