三电平buck直流变换器的研究

Buck型三电平AC-AC变换器控制策略研究

陈可;张友军

【摘 要】详细分析了Buck型三电平AC/AC变换器拓扑结构和工作原理,提出了一种在联合输出电压和飞跨电容电压控制的基础上结合输入电压极性判断的控制策略,实现了输出电压和飞跨电容电压的闭环控制,并研制原理样机对该控制策略进行了验证.实验结果表明,采用该控制策略的Buck型三电平AC/AC变换器具有结构简单、易于实现、波形品质好等优点.该变换器相比于其两电平变换器,可以使开关管的电压应力减小一半,并大大减小输出滤波器的大小,适用于高压大功率场合.

【期刊名称】《电气传动》

【年(卷),期】2017(047)001

【总页数】4页(P28-31)

【关键词】Buck型交流变换器;三电平;输入电压极性判断

【作 者】陈可;张友军

【作者单位】苏州大学机电工程学院,江苏苏州215021;苏州大学机电工程学院,江苏苏州215021

【正文语种】中 文

【中图分类】TM46

多电平AC/AC变换技术，不但可以用低电压等级的功率器件来实现高电压电能变换，而且还可用较多的电平数去逼近希望的输出波形，大大地改善了输出波形质量，降低了变换器的开关频率和开关损耗，因此可以应用在高压输入（输出）的变换场合［1-2］。

多电平AC/AC变换器主要包括多电平脉宽调制AC/AC斩波器、多电平矩阵变换器和多电平AC-DC-AC变换器等3类电路结构［3］。对于后两种结构的多电平AC/AC变换器，国内外已进行了较为深入的研究，但对于多电平脉宽调制AC/AC斩波器的研究则相对较少。就Buck型三电平AC/AC变换器而言，文献［1］提出了其电路拓扑结构，但并未能给出相应的控制策略；文献［4］在文献［1］的基础上，提出了一种基于时钟交错的定频积分控制策略，实现了闭环控制，但未能实现对飞跨电容电压的控制，造成开关管电压应力不均匀。因此本文提出了一种新型控制策略，并研制了一台原理样机，实验结果证明了该控制策略的正确性和可行性。

东南大学成贤学院

毕业设计（论文）任务书

系 专业

课题名称：PWM型buck变换器的分析与仿真

学生姓名：

学 号：

起讫日期：

设计地点：

导师签字：

专业签字：

任务书下达日期：二〇一〇 年 一 月二十二 日

一、毕业设计（论文）任务的内容和要求

（包括选题背景、工作要求、技术指标、成果要求等）

选题背景：电源是一切电子设备的动力心脏，其性能的优劣直接关系到整个系统的安全性和可靠性指标。它分为线性电源和开关电源两种，开关电源又分为AC-AC电源、DC-DC电源、AC-DC电源、DC-AC电源。开关电源以其效率高、体积小等优点，在通信、计算机及家用电器等领域得到广泛应用，特别是目前便携式设备市场需求巨大，DC-DC开关电源的需求也越来越大，性能要求也越来越高，使得DC-DC开关电源的设计也更具挑战性。

发展趋势：未来的开关电源呈现以下的发展趋势：

（1）小型化、轻量化

开关电源的体积、重量主要由储能元件(磁性元件和电容)决定。因此，开关电源的小型化实质上就是尽可能减小储能元件的体积。

（2）高频化

在一定范围内，开关频率的提高，不仅能有效地减小电容、电感以及变压器的尺寸，而且还可抑制干扰、改善电源系统的动态性能。

（3）高效率

作为电源，效率是重要的关键指标之一。高频化的结果，使开关损耗显著增加。软开关变换技术，它在理论上可使开关损耗降为零，它是电源技术研究的热门课题。

学习文档 仅供参考

电 子 科 技 大 学

毕 业 设 计〔论 文〕

论文题目： 三电平直流变换器研究

学习中心：

指导老师： 职 称：

学生： 学 号:

专 业： 电力系统及自动化

电子科技大学 继续教育学院

制 网络教育学院

2017年 03月 25日

学习文档 仅供参考

电子科技大学

毕业设计〔论文〕任务书

题目全称：三电平直流变换器研究

任务与要求：本人按论文指导老师的要求在规定时间内，按质按量地完成毕业论文的撰写，在阅读大量相关参考文献的基础上形成自己的写作思想，并对论文的布局谋篇进行认真的思考和分析，在写作中形成个人正确的思想和观点。论文的格式要完全符合电子科技大学的要求。

时间： 2015 年 2 月 1 日 至 2015 年 4 月 25 日 共 12 周

教学单位：

学生： 学 号：

专业： 电力系统及自动化

指导教师： 职 称：

电子科技大学 继续教育学院

制 网络教育学院

2017年 03月25日

学习文档 仅供参考 毕业设计(论文)进度计划表

日 期 工 作 内 容 执 行 情 况 指导教师

签 字

2月2日至3月9日 论文选题 符合专业要求 王哲

X月X日至X月X日 查阅相关参考文献 已查阅相关文献10篇 王哲

X月X日至X月X日 规划论文框架结构，制定论文提纲 已按要求写出题纲 王哲

X月X日至X月X日 撰写论文初稿并交老师修改 初稿指导老师已查阅修改 王哲

X月X日至X月X日 将论文各个部分对照论文写作要求一一核对修改 已按要求进行核对修改 王哲

非隔离型三电平Buck-Boost双向变换器研究

非隔离型三电平Buck/Boost双向变换器研究

摘要

随着新能源的快速发展，双向变换器在能量转换中扮演着至关重要的角色。本文研究了一种非隔离型三电平Buck/Boost双向变换器，旨在提高其转换效率，并在实际应用中取得更佳的性能。首先，对该变换器进行了详细的分析和建模，证明了其具有较高的转换效率和压降能力。接着，通过调节开关频率和占空比等参数，充分优化了该变换器的工作性能。最后，在实验室中进行了电路实现和实际测试，并与传统变换器进行了比较。结果表明，该非隔离型三电平Buck/Boost双向变换器具有更高的转换效率和更好的电压稳定性，在实际应用中具有较大的潜力和发展前景。

关键词：双向变换器；能量转换；非隔离型；三电平Buck/Boost；转换效率；电压稳定性

Abstract

With the rapid development of new energy,

bidirectional converters play a crucial role in energy

conversion. This paper studies a non-isolated three-level Buck/Boost bidirectional converter with the aim

of improving its conversion efficiency and achieving

better performance in practical applications. Firstly,

the converter is analyzed and modeled in detail, which

proves that it has high conversion efficiency and

voltage drop capability. Then, by adjusting the