一种基于对称SCC结构的电流源型高频谐振功率变换器

摘要：

在高频交流配电系统中,高效优质的电源侧功率变换具有重要意义.电感-电社电感(inductor-capacitor-inductor,LCL)谐振逆变器是一个与负载无关的高频恒流源,能为高频配电系统实现优质高效的电源侧功率变换.但是变换器元件参数的差异以及输入的扰动使得其很难总是保持稳定的恒流状态.基于此,该文提出一种新型的基于对称可控开关电容(switched-controlled capacitor,SCC)结构的LCL谐振变换器,实现可控的恒流源输出.该文首先详细的阐述了SCC结构的分段工作周期和谐振等效电容的计算,求解得到开关占空比与等效电容的关系曲线.然后,通过等效电容与归一化角频率的关系进一步得到占空比D控制的电流增益H的计算公式及特性曲线,从而通过对占空比的控制实现对扰动的精确补偿,实现精确的恒流输出.最后,设计了一台小功率的SCC结构LCL谐振变换器样机.仿真和实验结果表明,该SCC-LCL谐振变换器能提供可控的恒流源,并同时保持较高的转换效率.

关键词：高频交流配电系统、SCC控制、LCL谐振变换器、可控恒流源

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分类号：TM13(电工基础理论)

资助基金：国家自然科学基金项目61573155,51177050;华南理工大学中央高校自然科学项目D2151410,2015ZZ097.Project Supported by National Natural Science Foundation of China 60904078,51177050;The Fundamental Research Funds for the Central Universities D2151410,2015ZZ097.

在线出版日期：2016-07-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3027-3035