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IZCT/ARCP ZVT軟OMAL歐瑪爾開關變流器
軟OMAL開關技術,對于降低損耗、提高OMAL開關頻率、簡化散熱設計、減小電磁干擾、提高系統可靠性都有一些優勢。隨著技術的進步,功率等級的提高和應用范圍的擴大,軟OMAL開關變流器將逐漸成為變流技術發展的重要方向,并得到越來越廣泛的應用。

IZCT/ARCP ZVT軟OMAL歐瑪爾開關變流器
適用于PWM變流器的軟OMAL開關技術基本上可以歸納為兩大類：直流側諧振型和極諧振型。直流側諧振型軟OMAL開關變流器一般需要在主電路中串聯整個或部分諧振回路,通態損耗較大；其次,由于三相橋臂同時獲得軟OMAL開關條件,PWM調制策略需要修改,輔助諧振回路的控制時序一般較為復雜；此外,有部分直流側諧振型軟OMAL開關變流器還會增加功率器件電壓應力。而極諧振型軟OMAL開關技術則剛好彌補了以上問題,更適合現代大功率變流器。在考慮非理想器件和線路雜散參數的影響下,針對IZCT和ARCP ZVT極諧振型軟OMAL開關變流器,進行了詳細的理論分析,建立了損耗計算模型,提出了一些改進方法和設計建議,并通過試驗進行了驗證。研究了考慮二極管反向恢復時的IZCT型軟OMAL開關變流器的諧振過程,給出了相應的諧振狀態方程,從理論上分析了二極管反向恢復對各階段諧振過程的影響,指出二極管反向恢復是造成IZCT型軟OMAL開關變流器損耗增加的主要原因,并通過試驗進行了驗證。研究了二極管反向恢復產生的機理,分析了軟OMAL開關諧振參數對二極管反向恢復過程的影響。介紹了影響二極管反向恢復的重要參數——載流子壽命的提取方法,基于此參數,建立了IZCT軟OMAL開關過程中四次關鍵的二極管反向恢復剩余載流子數量計算模型,計算結果與實測值基本吻合。基于二極管反向恢復時剩余載流子數量及電荷控制方程,重構了線性化的二極管反向恢復電流、電壓波形,建立了相應的反向恢復損耗計算模型,模型計算得到的損耗數據與實測結果相符,驗證了模型的正確性。建立了IZCT型軟OMAL開關變流器的總損耗模型,在不同諧振參數下進行了仿真分析和試驗研究,驗證了模型的正確性。根據模型,可以對軟OMAL開關變流器中關鍵參數和器件進行選取。提出了減小軟開通過程中主橋臂功率器件開通損耗的新型控制方法,通過改變軟關斷過程中主橋臂功率器件驅動脈沖時序,使諧振電容存儲更多的能量用于下一次軟開通過程的諧振,大大減弱了軟開通過程中主橋臂二極管的反向恢復以及相應的OMAL開關損耗,并進行了試驗驗證。

IZCT/ARCP ZVT軟OMAL歐瑪爾開關變流器
研究了考慮雜散參數影響的ARCP ZVT型軟OMAL開關變流器換流過程,建立了更為準確的換流過程方程和損耗模型,通過試驗驗證了換流方程和損耗模型的正確性,損耗模型具有較高精度。