基于开关电容的三相双向AC￣AC 变换器设计.PDF

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2017-06-24 发布于天津
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基于开关电容的三相双向AC￣AC 变换器设计

第４０卷第２期电子器件Ｖｏｌ４０　Ｎｏ２２０１７年４月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓＡｐｒ. ２０１７ＤｅｓｉｇｎｏｆａＴｈｒｅｅＰｈａｓｅＢｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＡＣ￣ＡＣＣｏｎｖｅｒｔｅｒＢａｓｅｄｏｎＳｗｉｔｃｈｅｄＣａｐａｃｉｔｏｒ∗ ∗ ＬＩＡＯＪｉａｎｗｅｎ ꎬＺＨＡＮＧＹａꎬＭＥＩＲｏｎｇｆａｎｇꎬＰＥＮＧＹｏｎｇｊｉｅ (ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＹｉｂｉｎＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅꎬＹｉｂｉｎＳｉｃｈｕａｎ６４４００３ꎬＣｈｉｎａ) Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＩｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｖｏｌｔａｇｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎꎬＡＣ￣ＡＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｉｇｈｐｏｗｅｒｄｅｎｓｉｔｙꎬｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｌｏｗｃｏｓｔ. ＦｏｒｔｈｉｓｐｕｒｐｏｓｅꎬａｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｐｏｗｅｒｆｌｏｗｔｈｒｅｅｐｈａｓｅＡＣ￣ＡＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｂａｓｅｄｏｎｓｗｉｔｃｈｅｄｃａｐａｃｉｔｏｒｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄꎬｗｈｉｃｈｃａｎｒｅｄｕｃｅｏｒｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅ. ＦｉｒｓｔｌｙꎬｔｈｅＡＣ￣ＡＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｏｐｅｎｔｒｉａｎｇｌｅｔｏｐｏｌｏｇｙｉｓａｎａｌｙｚｅｄꎬｔｈｅｐｏｗｅｒｌｅｖｅｌｏｎｌｙｕｓｅｓｃａｐａｃｉｔｏｒａｎｄｓｗｉｔｃｈｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｐｏｗｅｒｄｅｎｓｉｔｙꎬａｎｄｔｈｅｎｇｉｖｅｓｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｏｆｔｈｒｅｅ￣ｐｈａｓｅ. Ｉｎｏｐｅｎｌｏｏｐｏｐｅｒａｔｉｏｎꎬｔｈｅｇａｉｎꎬｄｕｔｙｒａｔｉｏａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒａｒｅｆｉｘｅｄｖａｌｕｅｓ. Ｆｉｎａｌｌｙａ３.５ｋＷｐｒｏｔｏｔｙｐｅｉｓｂｕｉｌｔａｎｄｔｅｓｔｅｄ.Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｔｒａｔｅｄｌｏａｄｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｎｖｅｒｔｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｂｏｕｔ９３.７％ꎬ ｔｈｅｐｏｗｅｒｄｅｎｓｉｔｙｉｓ１.２３ｋＷ/ ｋｇꎬａｎｄｔｈｅｃｏｓｔｉｓｌｏｗｅｒａｓｔｈｅｌｅｓｓｎｕｍｂｅｒｏｆｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｒｅｑｕｉｒｅｄ. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＡＣ￣ＡＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒꎻｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔꎻｓｗｉｔｃｈｅｄｃａｐａｃｉｔｏｒꎻｌｏｗｃｏｓｔꎻｐｏｗｅｒｄｅｎｓｉｔｙ－ＥＥＡＣＣ:８３５０ꎻ１２９０Ｂ　　　　ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００５９４９０.２０１７.０２.０４２基于开关电容的三相双向ＡＣ￣ＡＣ变换器设计∗ ∗ 廖建文 ꎬ张　娅ꎬ梅容芳ꎬ彭永杰 (宜宾职业技术学院电子信息与控制工程系ꎬ四川宜宾６４４００３) 摘　要:在工业电压变换领域ꎬＡＣ￣ＡＣ变换器需具有高功率密度、高效率和低成本的特性ꎮ 为此ꎬ提出了一种基于开关电容的双向功率流三相ＡＣ￣ＡＣ变换器ꎬ该变换器为双向变换器ꎬ能够降低或者增大输出电压ꎮ 首先对该ＡＣ￣ＡＣ变换器的开口三角形拓扑结构进行了分析ꎬ通过功率级只使用了电容和开关ꎬ来提高效率并增加功率密度ꎬ然后给出了其三相等效电路ꎮ