Z源逆变器的主电路研究

逆变器作为实现电能DC/AC的变换在各种功率变换中的应用十分广泛。但是传统的电压型和电流型逆变器存在着原理上的障碍和局限。 电压源逆变器通常是一种降压型的逆变器,电流源逆变器是一种降流型的逆变器,这就限制了它们的输出。如果要得到更高的电压(或更大的电流),就必须增加一个额外的直流升压变流器。并且在电压源逆变器中,一个桥臂的上下西个开关有可能出现由于EMI的噪声而导致直通的现象,这将损坏开关和电路,从而降低电路的可靠性。为了避免直通,要加入死区时间,这又会引起波形的畸变。同样在电流源逆变器中也存在着类似的问题。 本论文主要分析一种新型的逆变器——Z源逆变器,它克服了以上的传统逆变器的缺点。在电压型逆变器中引入Z网络后,使逆变器主电路的直通成为可能,并且可以利用逆变器的直通使Z源逆变器成为一个buck-boost型的逆变器。 本文除了对Z源逆变器的工作原理进行详细的分析外,着重研究其主电路的设计,提出了Z源逆变器中各个器件的设计方法,尤其是Z网络中的电容和电感的设计方法。通过对Z源逆变器可能存在的非正常的工作状态的分析,明确了Z源逆变器中各个器件和各种工作参数的相互影响的关系。在分析Z源逆变器中各开关器件的电压电流应力的基础上,还探讨了各种减小开关电压和电流应力的方法。最后运用仿真和实验结果加以了验证。