宽输入非隔离型6kVA三相航空静止变流器

在一些供电电压幅值和频率变化范围较大航空电源系统中,为了实现输出电压幅值和频率的稳定,常采用两级式结构的静止变流器,分别对变换器的前级和后级进行闭环控制。 本文研究了一种宽输入非隔离型6kVA三相航空静止变流器。在该两级式的拓扑中,前级采用双Boost变换器提供稳定的正负直流母线电压;后级采用三个独立的双Buck逆变器构成三相正弦交流电压的输出。前级无损缓冲电路的使用实现了开关管的关断缓冲。后级双Buck电路拓扑的使用提高了逆变电路的可靠性和效率,半周期电流滞环控制策略的采用提高了波形的输出质量和系统响应速度。 文中分析了宽输入非隔离型6kVA三相航空静止变流器的工作原理;分别对前后级建立了各自的等效模型,推导了其补偿环节的类型和设计参数;给出了前后级主电路和控制电路的设计。另外,本文还详细分析了前级无损缓冲电路的工作模态,并把无损缓冲电路推广应用到其它5种基本单管DC/DC变换器。 论文最后对系统的工作原理进行了仿真和实验验证;对系统各部分的损耗进行了分析计算并通过热成像图验证了系统的损耗分布;分析了不同输入电压下的效率曲线。仿真和实验结果表明,变换器实现了系统前后级可靠的工作,满足预先设定的各项设计指标,验证了理论分析和控制策略的正确性。