高频链逆变

  高频链逆变技术是用高频变压器来替换低频逆变技术中的工频变压器,以此来克服低频逆变技术运用上的缺点,由此来显著提高逆变器的符性。高频链逆变技术按功率的传输方向可分为单向型和双向型,按功率变换器的类型则又可分为电压源型和电流源型。

技术的分类

  1.AC/AC变换型

  a.工频变压器隔离型

  b.高频变压器隔离型

  2.DC/DC变换型

  a.单端正激式高频链逆变器

  b.桥式高频链逆变器

  3.周波变流型

  a.硬开关PWM控制方式

  b.LC谐振方式

  c.直流环节准谐振方式

技术的发展趋势

  自从上世纪80年代以来,高频链逆变技术一直备受到人们的关注,同时也大量发表了相关的文献资料。就目前存在的高频链逆变器拓扑而言,一般存在以下几个特点:

   1)DC/DC变换型需要三级功率变换,通态损耗高并且控制复杂;

   2)周波变流型大量使用双向开关,此间增加了电路成本和损耗;

   3)电流换相时存在电压过冲问题;

   4)非纯电阻性负载时,续流困难;

   5)大部分电路针对CVCF系统设计,对于VVVF系统控制起来相对要复杂;

    而在单相高频链逆变电路中,日前已经相继出台了一些比较成熟的方案,但是三相高频链逆变电路还很不成熟,还需要继续做深入的研究。总体概括来说,主要涉及以下三个方面:

   1)使用可关断器件和软开关技术,提高工作频率,以便达到装置低成本、小型化、无音频噪音,并且具有高可靠性、高效率;

   2)研究新的组合式拓扑结构,分析复杂的工作过程以及建立数学模型,解决目前高频链逆变器存在的缺点;

   3)研究各种控制方式,包括PFM、SPWM、SVPWM、DPWM、PDM和差频控制等。

  高频逆变器通过高频DC/DC变换技术,将低压直流电逆变为高频低压交流电,然后经过高频变压器升压后,再经过高频整流滤波电路整流成通常均在300V以上的高压直流电,通过工频逆变电路得到220V工频交流电供负载使用。

  分为:方波逆变器和阶梯波逆变器。

  高频逆变器的优缺点:高频逆变器采用的是体积较小,重量较轻的高频磁芯材料,以此来大大提高电路的功率密度,使得逆变电源的空载损耗很小,逆变效率得到了提高。通常高频逆变器峰值转换效率达到90%以上。但是它也有显著的缺点,即高频逆变器不能接满负荷的感性负载,而且它的过载能力较差。

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