【摘 要】
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近年来,伴随着可再生能源和新型用电场景规模的扩展,高升压比微型逆变器得到了大量的应用。传统高升压比微型逆变器采用多级式级联结构,包括升压级和逆变级。其逆变级抗短路能力很差,必须要在开关切换过程中加入死区,从而导致其输出电压有一定程度的畸变。为了解决这一系列的问题,学者们提出了一类新型的拓扑结构——耦合电感型阻抗源逆变器。这种逆变器具有电压增益变化范围宽、输出电压波形畸变小、抗干扰能力强、单级式结构
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近年来,伴随着可再生能源和新型用电场景规模的扩展,高升压比微型逆变器得到了大量的应用。传统高升压比微型逆变器采用多级式级联结构,包括升压级和逆变级。其逆变级抗短路能力很差,必须要在开关切换过程中加入死区,从而导致其输出电压有一定程度的畸变。为了解决这一系列的问题,学者们提出了一类新型的拓扑结构——耦合电感型阻抗源逆变器。这种逆变器具有电压增益变化范围宽、输出电压波形畸变小、抗干扰能力强、单级式结构等优点。本文以改进型Y源逆变器作为研究对象,具体内容包含以下几个方面:探究改进型Y源逆变器中直流链电压尖峰产生的机理。在此研究的基础上,提出新型电路拓扑结构,以消除改进型Y源逆变器的直流链电压尖峰,改善开关管的电压应力和开关损耗。针对传统耦合电感型阻抗源逆变器,提出一种具有普适性的电压尖峰钳位电路,使其能够应用在目前已知的所有耦合电感型阻抗源逆变器中,消除它们的直流链电压尖峰。同时,针对于传统分析方法在分析这类逆变器时计算量较大、步骤复杂的缺点,提出一种新型电力电子分析方法,降低耦合电感型阻抗源逆变器分析过程的计算量。针对阻抗源逆变器,提出阻抗网络简化模型,通过该模型能够对阻抗源逆变器的开关过程进行详细的描述和计算。利用该模型推导本文所研究拓扑的开关损耗,并综合分析其它阻抗源逆变器的简化模型形式。最后,搭建Y源逆变器实验平台,并给出关键元器件的设计和选型方案。对比改进型Y源逆变器和本文所提拓扑的实验波形及数据,从而证明本文理论推导的正确性以及新拓扑的优势。
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