高频脉冲交流环节逆变器：双极性移相控制策略

"本文主要研究了高频脉冲交流环节逆变器，特别是其双极性移相控制策略，旨在解决电压过冲、环流等问题，实现功率器件的零电压/零电流开关。" 在电力电子领域，逆变技术是至关重要的，而高频脉冲交流环节逆变器因其独特的优点，如双向功率流、两级功率变换和高效率，逐渐受到关注。传统逆变器的不足，如体积大、噪声大和动态响应慢，通过引入高频变压器得以改善。高频脉冲交流环节逆变器的电路拓扑包括推挽式和桥式结构，分别适应不同的电压和电流需求。 文章详细探讨了双极性移相控制策略，这是针对高频脉冲交流环节逆变器的一种创新控制方法。该策略利用周波变换器的换流重叠和输出滤波电感电流极性选择，实现了变压器漏感能量和滤波电感电流的自然换流，有效地消除了电压过冲现象，同时避免了在换流重叠期间周波变换器的环流问题。这一控制策略的关键在于，它能确保逆变桥的功率器件在零电压状态下切换，周波变换器的功率器件则在零电流状态下切换，从而降低了开关损耗，提高了整体系统的效率和稳定性。 为了进一步理解这一策略，文章通过图解方式展示了双极性移相控制的工作原理。以全桥全波式电路为例，输出电压与基准电压比较，通过PI调节器产生误差信号，进而控制开关器件的导通，确保在适当的时机进行换流，达到零电压/零电流开关的效果。这种控制方式不仅简化了电路设计，也优化了系统的动态性能。 仿真和实验结果都验证了双极性移相控制策略的有效性和理论分析的准确性。这表明，该策略可以成功应用于高频脉冲交流环节逆变器，提高其工作性能，降低噪声，减小体积，并增强系统的可靠性和效率。 总结来说，这篇研究论文对高频脉冲交流环节逆变器的双极性移相控制进行了深入探讨，提出了一种新的控制策略，有效解决了电压过冲、环流问题，实现了功率器件的理想开关状态，对于提升逆变器的综合性能具有重要意义。这种技术的发展对于推动电力电子领域的进步，尤其是在变频和逆变应用中，将起到积极作用。