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随着电力电子变换器在国民经济的各个重要领域的广泛应用,其安全可靠性备受关注。电力电子变换器潜电路是一种新近发现的现象,潜电路作为潜伏在变换器中的一种通路或状态,它在一定条件下出现并导致变换器产生非预期到的特性,影响变换器的整体运行性能和可靠性。
为此,本文选择谐振类开关变换器为主要研究对象,具体以谐振开关电容变换器和Buck ZVS MRC变换器为例开展了潜电路研究方法及特性的分析。
本文主要成果如下：
(1)将现有适合于低阶谐振开关电容变换器潜电路研究的图论分析法,进一步推广,使其适合于高阶谐振开关电容变换器潜电路和其他电力电子变换器潜电路的研究。
(2)深入分析了基本升压谐振开关电容变换器和高阶升压谐振开关电容变换器的特性,并基于能量守恒定律研究得到它们潜电路发生的参数条件,由此总结出该类变换器潜电路发生的一般规律。研究结果表明,该类潜电路出现的条件由电路参数(开关电容值C、负载电阻RL),电路运行条件(开关频率fs)及电路拓扑阶数(n)决定。在负载、开关频率、开关电容等参数相同的情况下,若n阶升压式谐振开关电容变换器工作正常状态下,则其低阶(n-1,n-2,…,2)变换器必然工作在正常状态下,否则工作在潜电路状态。
(3)深入分析了基本降压谐振开关电容变换器和高阶降压谐振开关电容变换器的特性,并基于能量守恒定律研究得到它们潜电路发生的参数条件,由此总结出该类变换器潜电路发生的一般规律。研究结果表明,相对升压式谐振开关电容变换器而言,降压式谐振开关电容变换器中的潜电路现象更为复杂,更加丰富。当降压阶数n不同时,其潜电路现象也不同。
(4)对谐振开关电容变换器的潜电路的危害研究表明,潜电路的出现使得输出电压特性变差,电感电流及开关电容电压的应力增加,影响变换器的启动特性,且当0.5
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