橋式直接交交斬波變換器及換流策略研究

金　楠，皇甫巖光，胡石陽，韓東許

（1．鄭州輕工業學院電氣信息工程學院，鄭州450002；2．國家電網河南虞城供電公司，虞城476300）

DOI：10.13234/j.issn.2095-2805.2016.1.109中圖分類號：TN86文獻標志碼：A

橋式直接交交斬波變換器及換流策略研究

金楠1，皇甫巖光2，胡石陽1，韓東許1

（1．鄭州輕工業學院電氣信息工程學院，鄭州450002；2．國家電網河南虞城供電公司，虞城476300）

為解決交流斬波功率變換器中雙向全控電力電子開關結構復雜、換流過程繁瑣的問題，研究了一種新穎的橋式直接交交斬波變換器，并提出了與之相適應的非互補控制換流策略。首先通過改進變換器結構和功率流向，取代了單管組合式雙向全控開關的設計方案，簡化了多路驅動電路間的隔離設計，使線路分布參數的影響較小，開關器件與驅動電路的一致性好，成本降低。換流策略設計了有源、續流和死區3種工作模式以及多種性質負載條件下的換流路徑，消除了輸出電壓失控區間，且不使用電流極性檢測環節。最后設計了功能樣機，在多種負載條件下進行了性能測試。實驗結果驗證了方案的有效性。

橋式直接交交斬波；非互補控制；雙向開關；換流策略

Project Supported by Science and Technology Research Project of Henan Province（142102210517）

引言

直接交交斬波功率變換器利用PWM控制雙向電力電子開關調節交流電壓，輸出電壓穩定，諧波含量低，克服傳統電壓調節器響應速度慢、對電網污染嚴重的缺點［1，2］。該變換器廣泛應用于電力電子變壓器、動態電壓調節器［3］、電力系統穩定控制［4］、動態無功補償［5］及其他相關領域，其拓撲及換流策略研究將推動和促進交流電壓變換技術的發展，不僅有重要的科學意義，而且有明確的實用價值和廣闊的應用前景，可以帶來顯著社會經濟效益。……