基于开关电容的三相双向ac-ac变换器设计!.pdfVIP

第４０卷 第２期 电 子 器 件 Ｖｏｌ４０　 Ｎｏ２ ２０１７年４ 月 ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ａｐｒ. ２０１７ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ Ｔｈｒｅｅ Ｐｈａｓｅ Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ＡＣ￣ＡＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ∗ ∗ ＬＩＡＯＪｉａｎｗｅｎ ꎬＺＨＡＮＧ ＹａꎬＭＥＩ ＲｏｎｇｆａｎｇꎬＰＥＮＧ Ｙｏｎｇｊｉｅ (Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＹｉｂｉｎ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ＣｏｌｌｅｇｅꎬＹｉｂｉｎ Ｓｉｃｈｕａｎ ６４４００３ꎬＣｈｉｎａ) Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｖｏｌｔａｇｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎꎬＡＣ￣ＡＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｈａｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｄｅｎｓｉｔｙꎬｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｌｏｗ ｃｏｓｔ. Ｆｏｒ ｔｈｉｓ ｐｕｒｐｏｓｅꎬａ ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｐｏｗｅｒ ｆｌｏｗ ｔｈｒｅｅ ｐｈａｓｅ ＡＣ￣ＡＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄꎬｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｒｅｄｕｃｅ ｏｒ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ. Ｆｉｒｓｔｌｙꎬｔｈｅ ＡＣ￣ＡＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｏｐｅｎ ｔｒｉａｎｇｌｅｔｏｐｏｌｏｇｙ ｉｓａｎａｌｙｚｅｄꎬｔｈｅｐｏｗｅｒｌｅｖｅｌｏｎｌｙｕｓｅｓｃａｐａｃｉｔｏｒａｎｄｓｗｉｔｃｈｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｄｅｎｓｉｔｙꎬａｎｄ ｔｈｅｎ ｇｉｖｅｓ ｔｈｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ｔｈｒｅｅ￣ｐｈａｓｅ. Ｉｎ ｏｐｅｎ ｌｏｏｐ ｏｐｅｒａｔｉｏｎꎬｔｈｅ ｇａｉｎꎬｄｕｔｙ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ａｒｅｆｉｘｅｄ ｖａｌｕｅｓ. Ｆｉｎａｌｌｙ ａ３.５ ｋＷ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｉｓｂｕｉｌｔ ａｎｄ ｔｅｓｔｅｄ.Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ａｔ ｒａｔｅｄ ｌｏａｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｂｏｕｔ９３.７％ꎬ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｄｅｎｓｉｔｙ ｉｓ １.２３ ｋＷ/ ｋｇꎬａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｓｔ ｉｓ ｌｏｗｅｒ ａｓ ｔｈｅ ｌｅｓｓ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｒｅｑｕｉｒｅｄ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:ＡＣ￣ＡＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒꎻｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔꎻｓｗｉｔｃｈｅｄ ｃａｐａｃｉｔｏｒꎻｌｏｗ ｃｏｓｔꎻｐｏｗｅｒ ｄｅｎｓｉｔｙ － ＥＥＡＣＣ:８３５０ꎻ１２９０Ｂ　 　 　 　 ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００５ ９４９０.２０１７.０２.０４２ 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