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《開關電感型Z源逆變器拓撲結構的設計與仿真》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、開關電感型z源逆變器拓撲結構的設計與仿真程志友叫程紅江2,于浩2,葉姍姍2(1?安徽大學教冇部電能質量工程研究中心，合肥230601；2.安徽大學電子信息工程學院，合肥230601)摘要：該文在開關電感型Z源逆變器的基礎上提出一種高電壓增益的開關電感型Z源逆變器。與傳統(tǒng)的開關電感型Z源逆變器相比，新型?拓撲不僅保留了X型的基本結構，而且將二極管和逆變橋的位置互換，同時增加了2個電感和6個二極管，這樣可以減小電容電壓應力，増人直流鏈路峰值電壓，使輸入電流具冇連續(xù)性；另外，新型拓撲的控制力法簡單，采用直接升壓控制方法，它以止弦波為調制波、三角波為載波，是一種基于止弦脈寬調制控
2、制技術的-?種控制方法。在理論分析的基礎上，對新型拓撲進行仿真試驗，結果農明：當直通占空比為0.139、調制系數(shù)為0.85時，新型拓撲直流鏈路峰值電壓為127.95V,電容電壓應力為39.50V,而傳統(tǒng)拓撲的直流鏈路峰值電壓為89.65V，電容電壓應力為68.40V,新型拓撲在獲得較人直流鏈路峰值電壓的同時，可以保證電容上承受的電壓應力較小。通過仿其試驗，驗證了新型拓撲的優(yōu)點。關鍵詞：電容，電壓調控，拓撲，開關電感型Z源逆變器，電容電壓應力，升壓因子，直接升壓控制doi:10.396勿.issn.1002-6819.2013.17.017中圖分類號：TM464文獻標志碼：
3、A文章編號：1002-6819(2013)-17-0129-08程志友，程紅江，于浩，等.開關電感型Z源逆變器拓撲結構的設計與仿真［J］.農業(yè)工程學報，2013,29(17)：129-136.ChengZhiyou,ChengHongjiang,YuHao,etal.Designandsimulationoftopologystructureforswilched-inductorZ-sourceinverter［J］.TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSA
4、E),2013,29(17):129—136.(inChinesewithEnglishabstract)0引言傳統(tǒng)電壓源逆變器IT同一橋臂上下開關不能同時導通，否則會出現(xiàn)短路狀況，損壞逆變器，且逆變器的輸出電壓低于直流輸入電壓，在輸入電壓輸入變化范圍較大的場合并不適應。Z源逆變器⑸解決了這一缺陷，同時利用口身的Z源阻抗網(wǎng)絡，在不需要加入升壓變換器的情況下達到升壓的目的，減小了系統(tǒng)整體結構的復雜性，提高了逆變器的工作效率，增加了逆變器的抗干擾能力，在新能源發(fā)電領域應用前景廣泛，但現(xiàn)有的Z源逆變器拓撲存在一些缺陷，比如直流升壓因子較小，啟動沖擊電流人等。近些年，國內外很多學
5、者對Z源逆變器展開了研究，主要包括Z源逆變器拓撲〔啊和調制策略［10-13］,Z源逆變器的工作原理〔"⑸和控制方法［心8］以及z源逆變器的應用【924］等方面。但z源逆變器也存在一些不足，比如較小的升壓因子、啟動電流較大等。為解決上述Z源逆變器的不足，文獻［25］提出一種開關電感型Z源逆變器，該拓撲不收稿日期:2013-04-27修訂日期:2013-07-21基金項安徽省H然科學基金(1208085QF104J208085MF93)作者簡介：程志友(1972—)，男，安徽籍，博士，副教授，主耍從事電能質星分析、檢測和評估以及電力電子等方面研究。合肥M安徴大學電子信息工程學
6、院，230601oEmail：czy@ahu.cdu.cno同于改進型Z源逆變器［26】、增強型Z源逆變器［27】等拓撲，將Z源網(wǎng)絡中的2個電感分別變換成開關電感的形式，從而纟R成開關電感型Z源阻抗網(wǎng)絡，來耦合直流源和逆變橋主電路。這種拓撲的主要優(yōu)點雖然具有較人的直流升壓因子，但仍存在一些的缺陷，比如阻抗網(wǎng)絡電容電壓應力較大，導致電容的體積和重量増加，增加了系統(tǒng)成本；輸入電流不連續(xù)等。針對上述開關電感型Z源逆變器的缺陷，本文提出一種新的開關電感型Z源逆變器。新型拓撲與開關電感型Z源逆變器相比，增加了2個電感和6個二極管，來組成雙開關電感型Z源阻抗網(wǎng)絡，并將開關電感型Z源
7、阻抗網(wǎng)絡和二極管為逆變橋的位置互換，使得網(wǎng)絡電容電壓極性與輸入電壓極性一致，這樣在獲得較大升壓因子的同時，不僅減小電容電壓應力，降低實現(xiàn)成本，而且保證了輸入電流的連續(xù)性。本文采用直接升壓控制方法，控制開關管的通斷，并利用網(wǎng)絡中電容和電感的充放電原理，實現(xiàn)改進型拓撲的升壓功能，理論分析和仿其實驗證實了新型拓撲具有上述優(yōu)點。1開關電感型Z源逆變器拓撲及穩(wěn)態(tài)工作原理如圖1所示，是傳統(tǒng)的開關電感型Z源逆變器拓撲宙】。這種拓撲的Z源阻抗網(wǎng)絡主要由4個具冇相同電感量的電感（厶、3、厶和乙）、2個具有相同電容量的電容（G和C2）和6個二極管
