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新型电力电子技术的研究现状和应用一、研究现状1.功率电子器件：传统功率电子器件如晶闸管、可控硅等在高频、高压应用场景下存在效率低、体积大、重量重的问题。
研究人员开展了一系列研究工作，提出了新型功率器件如SiC、GaN器件等，这些器件具有功率密度高、开关速度快、损耗低等优点，在新能源领域广泛应用。
2.拓扑结构：传统的逆变器、变频器拓扑结构复杂，自然开关损耗大，电磁干扰等问题，研究人员提出了一系列新型拓扑结构。
例如，多电平逆变器、谐振逆变器等能够有效降低开关损耗、提高效率，并且减少电磁干扰。
3.控制策略：新型电力电子技术需要控制策略的支持，为了提高功率电子设备的性能，研究人员提出了多种新的控制策略，如模型预测控制、直接功率控制等。
这些控制策略能够提高系统的响应速度、降低谐波失真并且减小电流、电压的波动。
二、应用1.电力变换装置：新型电力电子技术在电力变换装置中得到广泛应用，如光伏逆变器、风力发电机组、电动汽车充电桩等。
这些装置中需要将直流电源转换为交流电源，新型电力电子技术能够提高转换效率、降低谐波和电磁干扰，提高系统的可靠性和电能利用率。
2.电力质量控制：电力质量问题如电压波动、谐波、电流不平衡等不仅会对电力系统运行造成损害，还会对电力设备的寿命和性能产生影响。
新型电力电子技术能够通过改善电力质量问题，提高供电稳定性和可靠性。
3.新能源接入系统：随着新能源的大规模接入，新型电力电子技术在光伏发电、风力发电等新能源接入系统中发挥了重要作用。
它能够提高电能的利用效率、降低电网对新能源的影响，并且实现新能源与电网之间的无缝连接。
4.电力电子变压器：电力电子变压器是近年来新型电力电子技术的研究热点之一、它将传统的电力变压器中的铁芯变为功率电子器件，通过调整开关管的开通时间来实现电压变比的调整，降低了噪音和体积，提高了能效。
综上所述，新型电力电子技术在功率电子器件、拓扑结构、控制策略等方面的研究进展迅速，并且在电力变换装置、电力质量控制、新能源接入系统、电力电子变压器等领域得到了广泛应用。
0 引言电力电子变压器，作为新型的变压器，通过应用新技术使变压器实现了传递能量与变换电压的功能。
在传统电力变压器中，仅具有变换电压或是隔离电气的作用。
而新型的电力电子变压器，可对输入电流、输出电压进行灵活的调整。
因而，文章通过设计高频变压器试验样机的方式，展开深入探究，具有现实价值。
1 电子变压器中高频变压器的设计分析在电力电子变压器中，高频变压器是重要的中间环节，存在于移相全桥DC/DC 变换器中。
将该变换器的直流输入电压设为in U ，经过系列性逆变或是变压，得到运行需要的电压，将整流输出电压设为rect U 。
由前桥臂和后桥臂组成的相位角，称之为移象角，将其设为δ[1]。
利用对δ的调节，实现对输出电压的调节。
具体设计技术指标：功率（P）、视在功率（S T ）分别为1.5kW 和3.1kVA ；开关频率设为s f ，具体值是20kHz ；输入电压与输出电压分别设为in V 、o V ，具体值分别是310V 和110V。
1.1 变压器的磁芯、铁芯设计与选择电力电子变压器中的高频变压器，与普通工频变压器存在明显的差异。
主要体现为，高频变压器需要在400Hz 至100kHz 的环境下长期工作，因而要重视对变压器磁芯的设计、选择。
现阶段，常用的高频磁芯材料较多，比如超微晶、纳米晶、坡莫合金等材料[2]。
传统软磁铁氧体材料与非晶合金原子材料相比，后者的导磁率更高，电阻率、损耗等均明显偏低，优势显著。
因而，本研究所选取的铁芯，为铁基纳米晶材料。
在高频变压器设计过程中，面积乘积（AP ）与几何参数（G K ），是比较重要的设计方法。
本文研究中，以AP 方法为主。
将铁芯的创口面积、有效截面积分别设为W A 、e A ,设计公式如（1）：141xe w 0f s w j 10P AP A A + ×=•=（1）在上述公式中，将变压器工作的频率设为s f ，取值是20kHz ；将工作磁通密度设为w B ，取值是0.37T ；0K 、f K 、j K 分别代表的是占空、波形和绕组电流密度比例系数，分别取值为0.4、4.0、230；X 是常数，与磁芯相关，取值为-0.17。
中国常用变压器的类型变压器是一种将交流电能从一个电路传输到另一个电路的电气设备，广泛应用于电力系统、工业生产以及民用家庭等领域。
根据不同的用途和工作原理，中国常用的变压器可以分为多种类型。
一、配电变压器配电变压器是用于城市、农村及工矿企事业单位的电力供应系统中，将高压电能变成低压电能的一种变压器。
它广泛应用于电力系统的输配电环节，常见的有油浸式配电变压器和干式配电变压器两种。
油浸式配电变压器具有容量大、体积小、运行可靠等优点，而干式配电变压器则具有无油、无污染、易于维护等特点。
二、电力变压器电力变压器是电力系统中主要的能量转换设备，用于将高压电能变成低压电能或低压电能变成高压电能。
电力变压器主要分为油浸式电力变压器和干式电力变压器两种。
油浸式电力变压器具有容量大、运行可靠、散热好等特点，适用于大型电力系统；而干式电力变压器则具有无油、无污染、节能环保等优点，适用于城市及工矿企事业单位的电气系统。
三、整流变压器整流变压器是一种特殊的变压器，主要用于直流电源系统。
它能够将交流电转换为直流电，常用于电力变频器、电力电子设备以及一些特殊的工业生产设备中。
整流变压器具有高效、稳定、可靠的特点，能够满足对直流电能的需求。
四、焊接变压器焊接变压器是用于电弧焊接设备中的一种特殊变压器。
它能够将电网供应的高压电能转换为适合焊接的低压电能，并提供稳定的电流输出。
焊接变压器具有输出电流稳定、负载适应能力强等特点，能够满足不同焊接工艺的需求。
五、电感变压器电感变压器是一种用于电力电子设备中的特殊变压器，主要用于调节电流、电压和功率因数。
它具有调节范围广、响应快速、能量损耗小等特点，广泛应用于电力电子器件、变频器、电力调节等领域。
六、特殊变压器除了以上常见的变压器类型，中国还有一些特殊用途的变压器。
例如，火花线圈变压器用于产生高压电场，用于科学研究、医疗设备等领域；医用变压器用于医疗设备中，提供安全可靠的电源供应；特高频变压器用于无线通信设备中，提供稳定的电源。
RCC变换器中变压器设计及漏感优化研究摘要：本文首先介绍了RCC变换器的工作原理，分析了自激变压器的设计方法，按照设计方法设计了一台变压器，对变压器绕发进行了研究，通过结合“三明治”绕法、紧密布线绕法、专用工装保证等措施，大大降低了变压器漏感，最后通过实验验证，电路表现出良好的电气特性，验证了设计改进有效性。
关键词：RCC变换器；漏感；三明治绕法；1概述自激振荡反激式变换器，即通常说的RCC，是一种高可靠的电路小功率隔离变换电路，被广泛使用在开关电源中。
由于变换器控制电路可以使用简单的几个分立器件搭建而成，同时也不会影响电源的性能，这种电路的总体成本低于常见的采用IC 的反激电源。
市场上受到很大欢迎。
2电路工作原理自激振荡反激式变换器采用峰值电流控制工作在临界导通模式，电路工作在变频状态，控制部分采用分立器件实现。
图 1 是一个隔离的自激振荡反激式电源的电路图，变换器带有输出电压控制。
变压器T1 有2 个副边绕组——输出电压绕组Ns1 和正反馈绕组Ns2。
主路输出Vo1 是隔离输出，辅助输出Vo2 是非隔离输出的。
主输出电压Vo1 由分压电阻Rd1和Rd2 检测，与TL431 内部的参考电压在跨导放大器TL431 的输出端进行比较，检测电压和参考电压的差被TL431 放大，通过光耦的Ie 反馈到原边，用于稳定电压控制环。
并且在Rs 和RF 上(电压相加)形成误差电压Ve，Ve 由一个和Is1 成正比的电压以及反馈电流Ie 在RF 上形成的电压组成，在PWM 调节器(由一个双极性三极管组成，零电流检测器件Czcd 和Rzcd，与绕组Ns2 配合，通过一个延迟时间，实现变压器T1 的临界导电模式动作工作模式分析：在 t=t0 之前，iQce 和Vczcd 为正，由于S1 的Ciss 上的电荷被Q1 抽取掉，S1 关断。
于是，Vds 增加到Vin+N*Vo，N 是原副边绕组的匝比。
在 t=to 时，Vds 达到Vin+N*Vo，整流二极管D1,D2 开始导通，如图2(a)所示，由于假设了漏感Llkg为0，励磁电流Im 瞬间从S1 换流到输出整流二极管D1 和D2。
专业电气知识点总结大全一、电力系统电力系统是电气工程中的一个重要领域，它包括输电系统、配电系统以及电力设备的运行与维护。
电力系统的知识点包括但不限于以下内容：1. 电力系统基础知识（1）电力系统组成：电力系统由发电厂、输电网、变电站以及配电系统组成。
（2）电力系统的运行方式：电力系统包括单相系统和三相系统，其中三相系统是工业上常用的一种。
2. 输电系统（1）输电线路：输电线路包括架空线路和地下电缆，需要考虑电线的导线材料、截面、绝缘等参数。
（2）变电站：变电站是电力系统中的核心部件，用于实现输电网与配电系统之间的能量转换。
（3）变压器：变压器是变电站中重要的设备，用于调整输电系统中的电压水平。
3. 配电系统（1）配电线路：配电线路将变电站的电力输送到用户的终端，需要考虑线损、配电设备的选型等问题。
（2）配电设备：包括开关设备、保护装置、电能表等，用于实现对用户电能的分配和控制。
4. 电力设备的运行与维护（1）发电机：发电机的运行和维护是电力系统中的关键问题，需要重点关注温度、振动、绝缘状况等参数。
（2）变压器：变压器的绝缘油、绝缘风罩等维护工作是电力系统维护的重点。
（3）输电线路和配电设备的巡视与维护。
二、电力电子电力电子是电气工程的一个重要分支，它研究的是利用电子器件控制电力的转换与调节。
电力电子的知识点包括但不限于以下内容：1. 电力电子器件（1）二极管、晶闸管、场效应晶体管等常用电力电子器件的原理和特性。
（2）IGBT和MOSFET等现代电力电子器件的特点和应用。
2. 电力电子转换电路（1）整流电路：单相全波整流电路、三相全波整流电路等。
（2）逆变电路：单相半桥逆变电路、三相桥式逆变电路等。
（3）降压、升压、变换等特殊转换电路。
3. 电力电子应用（1）交流调压调速：交流调压器、交流调速器等电力电子设备的应用。
（2）电力传输与分配：高压直流输电、无功补偿等电力电子技术的应用。
4. 电力电子控制策略（1）PWM控制策略：脉宽调制技术在电力电子控制中的应用。
电力系统中电力电子设备的应用在当今社会，电力已经成为了人们生活和生产中不可或缺的重要能源。
随着科技的不断进步，电力电子设备在电力系统中的应用越来越广泛，为提高电力系统的性能、效率和可靠性发挥了关键作用。
电力电子设备是一种能够对电能进行变换和控制的装置，它可以将一种形式的电能转换为另一种形式的电能，例如将交流电转换为直流电，或者改变电压、电流的大小和频率等。
常见的电力电子设备包括整流器、逆变器、变频器、直流变换器等。
在发电环节，电力电子设备有着重要的应用。
以风力发电和太阳能发电为例，由于风能和太阳能的不稳定性，其输出的电能往往具有波动性和间歇性。
为了将这些不稳定的电能顺利并入电网，需要使用电力电子设备进行电能变换和控制。
例如，在风力发电系统中，通过使用变频器可以调节风机的转速，使其在不同风速下都能高效运行，同时将发出的电能转换为符合电网要求的交流电。
在太阳能光伏发电系统中，逆变器则负责将直流电转换为交流电并实现与电网的连接。
在输电环节，高压直流输电（HVDC）技术的应用离不开电力电子设备。
传统的交流输电方式在长距离输电时存在着线路损耗大、稳定性差等问题。
而高压直流输电通过整流器将交流电转换为直流电进行传输，在接收端再通过逆变器转换为交流电，能够大大降低线路损耗，提高输电效率和稳定性。
此外，柔性交流输电系统（FACTS）也是电力电子设备在输电领域的重要应用。
FACTS 设备如静止无功补偿器（SVC）、静止同步补偿器（STATCOM）等，可以快速调节输电线路的电压、无功功率等参数，提高输电系统的稳定性和输电能力。
在配电环节，电力电子设备同样发挥着重要作用。
例如，固态变压器可以实现电压的变换和电能质量的优化，提高配电系统的可靠性和电能质量。
电能质量调节器可以有效地解决电压波动、谐波等电能质量问题，为用户提供更加稳定和优质的电能。
在用电环节，电力电子设备的应用更是无处不在。
变频调速技术广泛应用于电机驱动系统中，通过改变电机的供电频率来调节电机的转速，实现节能和精确控制。
变压器质量控制电力变压器是电力系统中重要的电气设备之一，其运行状态直接影响到电力系统的稳定性和可靠性。
因此，对电力变压器的质量控制进行研究和探讨，对于保障电力系统的安全运行具有重要意义。
一、变压器的基本原理变压器是利用电磁感应原理实现电压、电流和阻抗变换的电气设备。
主要由铁芯、线圈和绝缘材料等组成。
在电力系统中，变压器通常被用来升高或降低电压，以满足不同设备的需求。
二、变压器质量控制的重要性电力变压器的质量控制对于保障电力系统的稳定运行至关重要。
如果变压器出现故障，将会导致电力系统的正常运行受到影响，甚至造成严重的后果。
因此，加强电力变压器的质量控制，确保其安全、可靠、高效地运行，是电力系统管理的重要任务之一。
三、变压器质量控制的措施1、采购环节的质量控制在采购环节，要选择有资质、信誉好的变压器生产厂家，并对变压器进行严格的检验和测试，确保其符合相关标准和设计要求。
同时，还要加强对供应商的质量管理体系的评估，确保其能够提供高质量的变压器。
2、制造环节的质量控制在变压器的制造过程中，要制定严格的工艺流程和质量标准，确保每个环节的质量都符合要求。
同时，还要加强监督和检查，对出现的问题及时进行处理和纠正。
还要对变压器进行出厂试验和型式试验，确保其性能和质量符合要求。
3、安装环节的质量控制在安装过程中，要按照相关标准和规范进行操作，确保变压器安装牢固、接地可靠。
同时，还要对变压器进行空载试验和负荷试验等测试，确保其正常运行。
4、运行环节的质量控制在运行过程中，要定期对变压器进行检查和维护，确保其正常运行。
同时，还要加强对变压器的监测和预警，及时发现和处理潜在的问题。
还要对变压器的运行状态进行评估和分析，及时进行维修和更换。
四、结论电力变压器的质量控制是保障电力系统稳定运行的重要环节之一。
为了确保变压器的安全、可靠、高效地运行，需要在采购、制造、安装和运行等环节加强质量控制和管理。
只有这样，才能为电力系统的安全运行提供可靠的保障。
高压变频装置配套用移相整流变压器的设计研究云南变压器电气股份有限公司柳溪摘要：本文介绍了高压变频器的工作原理，并论述高压变频器配套用移相整流变压器的移相原理，设计研究和技术特点，提出了相应的计算方法。
关键词：高压变频器移相整流变压器移相设计要点计算方法Design and Study on phase-shifting rectifier transformer for the supporting use of high-voltage frequency converter Yunnan Transformer and Electric Joint-stock Company Ltd.Liu XiAbstract: This article introduces the operating principle of the high-voltage frequency converter, expounds the rectifyingprinciple of the phase-shifting rectifier transformer forthe supporting use of high-voltage frequency converter, itsdesign and study and its technological characteristics andputs forward the relevant calculating methods.Key words: high-voltage frequency converter, phase-shifting rectiformer (rectifier transformer), phase-shifting, calculating methods,main design consideration1．前言随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，带动了交流传动技术日新月异的进步，也使得高功率、大电流的功率器件制造技术日趋成熟。
基于电力电子变换的电能路由器研究现状与发展一、本文概述随着能源互联网的快速发展和智能电网的深入推进，电力电子变换技术作为连接和调控各种电力源、负荷和储能装置的关键手段，其重要性日益凸显。
电能路由器，作为一种新型的电力电子设备，能够实现电能的高效转换、灵活分配和智能管理，因此在能源互联网中具有广阔的应用前景。
本文旨在深入探讨基于电力电子变换的电能路由器的研究现状与发展趋势，以期为相关领域的理论研究和实际应用提供参考和借鉴。
具体而言，本文首先将对电能路由器的概念、特点及其在能源互联网中的作用进行简要介绍，为后续研究奠定理论基础。
随后，将重点综述当前电能路由器的研究现状，包括其拓扑结构、控制策略、优化调度等方面的最新进展和研究成果。
同时，也将对电能路由器在实际应用中所面临的挑战和问题进行分析和讨论，如电能转换效率、系统稳定性、成本控制等。
在此基础上，本文将进一步探讨电能路由器的发展趋势和未来研究方向。
随着电力电子技术的不断创新和进步，电能路由器将向着更高效、更智能、更可靠的方向发展。
例如，通过引入先进的控制算法和优化策略，提高电能转换效率和系统稳定性；通过融合、大数据等先进技术，实现电能路由器的智能化管理和自适应调度；通过研发新型电力电子器件和散热技术，降低电能路由器的成本和提高其可靠性。
本文旨在全面梳理和分析基于电力电子变换的电能路由器的研究现状与发展趋势，以期为相关领域的理论研究和实际应用提供有益的参考和启示。
二、电力电子变换技术概述电力电子变换技术是电能路由器研究与发展的核心技术之一，它涉及将电能从一种形式转换为另一种形式，以满足不同电力系统和设备的需求。
电力电子变换技术主要包括整流、逆变、变频、斩波、调压等多种技术，它们是实现电能高效、稳定、可靠转换的关键。
整流技术是将交流电转换为直流电的过程，主要通过整流器实现。
整流器能够将交流电源的正负半周分别进行整流，得到脉动直流电，再通过滤波电路平滑化，得到平滑直流电。
配电系统电力电子变压器的研究作者：佚名转贴自：电力安全论坛点击数：35 更新时间：2008-7-28配电系统电力电子变压器的研究方华亮，黄贻煜，范澍，陆继明，毛承雄(华中科技大学电气与电子工程学院，武汉430074)摘要: 供电可靠性及电能质量一直是用户和供电部门密切关注的问题。
在电网中，变压器是电能转换的最基本的元件，但常规变压器难以对供电可靠性的提高和电能质量的改善作出贡献。
本文介绍了一种全新的产品－电力电子变压器，它具有提高供电可靠性、改善电能质量并且体积小、重量轻、环保效果好等一系列优点，可以较好地解决这些问题。
在对电力电子变压器现有方案进行分析的基础上，本文提出了一种新的实现方案，计算机仿真结果表明：变压器原方可以实现输入电流波形为正弦和功率因数接近于1，变压器副方可以获得良好的输出电压、电流。
关键词: 电力电子变压器; 高频变压器; 供电可靠性; 电能质量; 脉宽调制1引言当今社会经济的快速发展，使得人们对供电可靠性以及改善电能质量提出了越来越高的要求。
如果一个供电系统的可靠性不能保证，停电不只是给供电企业带来损失，给用户将造成更大的经济损失。
就电能质量而言，一种频率、电压、波形的电能已远远不能满足用户要求，经过变换处理后再供用户使用的电能占全国总发电量的百分比比值的高低，已成为衡量一个国家技术进步的主要标志之一。
如在美国，2000年末，发电厂生产的40%以上的电能都是经变换和处理后再供负载使用，预计到21世纪二、三十年代，美国发电站生产的全部电能都将经变换和处理后再供负载使用。
如何更进一步提高供电可靠性和改善电能质量已成为供电部门十分重视和不断努力解决的问题，在供电系统中，变压器是实现电能转换的最基本、最重要的元件之一，对供电可靠性和电能质量有着重大的影响。
目前广泛使用的配电系统变压器通常是采用铁芯油浸式，其运行可靠和效率较高；但同时，也存在以下一些不足之处［1］：·不能维持副方电压恒定；·铁芯饱和时，会造成电压电流的波形畸变，产生谐波；·原副方电压、电流紧密耦合，负荷侧的波动会影响到电网侧；·需装备继电保护装置；·体积大，笨重；·矿物油会带来环境问题，且不易维护；基于以上常规变压器的一些不足之处，如何进一步提高变压器的功能、改善其运行特性以更好的发挥其在供电系统中的作用，从而实现进一步提高供电可靠性、改善电能质量的愿望，是一个十分值得我们深入研究的课题。
目前随着电力电子变流技术和大功率电力电子器件的迅速发展，以及在电力系统中的应用日益广泛，所有的这些为我们研制新型变压器奠定了很好的基础。
我们要研制的新型变压器主要是采用电力电子技术实现的，我们称之为电力电子变压器。
对电力电子变压器的研究，国内在这方面还基本上未开展，国外在十多年前就已提出了这个概念。
首先是美国海军的一个研究计划，提出了一种“交流－交流”的降压变换器构成的电力电子变压器；在这之后，由美国电力科学研究院(EPRI)赞助的一个研究项目也研制出了一种电力电子变压器。
但是这些方案，由于电力电子变压器的理论本身还不是很成熟，并且受当时大功率电力电子器件发展水平的限制，因而都只是停留在研制实验室样机阶段。
近几年，有关这方面理论又有了新的发展，再加上电力电子技术及器件迅速发展使得电力电子变压器走向实用化又向前迈进了一大步。
2电力电子变压器原理及优点电力电子变压器的基本原理为在原方将工频信号通过电力电子装置转化为高频信号，即升频；然后通过高频隔离变压器到副方，再还原成工频信号，即降频。
通过采用适当的控制方案来控制电力电子器件的工作，从而将一种频率、电压、波形的电能变换为另一种频率、电压、波形的电能。
电力电子变压器，从结构和功能上大大突破了传统变压器，又称为固态变压器（solid state transformer），它的工作原理决定了它是对上述提及问题比较好的一种解决方案。
按照我们的研制思路实现的电力电子变压器应具备以下优点：·可以提高供电可靠性。
器件将以模块的形式安装到插槽结构中，使器件之间不再有或者很少的引线连接，从而使用方便,体积缩小，更重要的是取消传统连线，把寄生参数降到最小，从而提高系统的可靠性。
·改善供电电能质量，实现恒频、恒压输出；·无大铁芯，不产生励磁涌流；·有望解决副方负荷不平衡造成电网不对称问题，特别是民用负荷；·检测装置电压、电流互感器变得更简单；·装置采用数字化控制，具有智能化特点，当出现故障时能采取适当、灵活的处理方法，从而进一步提高可靠性。
·可以高度自动化，配电网络的计算机监控系统可以直接远程通讯控制电力电子变压器，实现在线连续监测和控制；·可以不需要常规继电保护装置；·体积小,重量轻，对大城市供电网络建设带来很大方便；·环保效果好，可以空气自然冷却，省去充油，从而减少污染，维护简单，安全性好。
如果在电力系统装备电力电子变压器，并进行实时、适当的控制，就可以改变电力系统中节点电压的大小和相位，补偿电力网路的阻抗，减小甚至消除电力系统中的谐波，改变电力系统中的有功、无功潮流，并对正常运行和故障时电力系统的功率平衡要求予以快速补偿。
这将能显著提高输电系统的极限传输功率能力，改善电力系统的运行特性［2］。
当今世界环境保护问题日趋严重，在电力电子变压器中应用了高频电力电子技术，使得设备重量减轻，体积变小，节省大量铜、钢等原材料；在电力电子变压器中不需要使用变压器油，从而减少环境污染，维护也变得更方便。
在电力系统中广泛采用电力电子技术实现的电力电子变压器以后，可以节省大量的电力，这就可以节约大量资源和一次能源，从而改善人类的生活环境。
3基本实现方案分析电力电子变压器主要由电力电子装置部分、控制部分、高频变压器部分以及其它的一些辅助设备等组成。
其中主要部分是电力电子装置部分，这部分实现信号频率、幅值转换，可采用IGBT或IGCT等高频大功率电力电子器件组成。
控制部分发出门极控制信号来开通或关断IGBT或IGCT来控制电力电子装置部分的正常工作。
高频变压器部分起隔离及变压作用。
现介绍一下国内外比较常见的几种方案：（1）“交流－交流”变换结构［3］［4］如图1，在这种变换中，上下连接的两个器件为背对背连接，这种连接可实现低频交流信号（50Hz）变换成为高频交流信号（通常是1kHz 左右），然后加载到高频隔离变压器的原方，耦合到副方后高频交流信号又转换成低频交流信号（50Hz）。
这一变换的实现要求原副方的功率器件同步工作，功率器件的开关函数为一占空比为50%的方波，通过方波宽度的调制可以控制高频电压、频率。
（2）斩波变换结构［5］如图2，这种结构和直流斩波有些相似，当原方开关器件开通时能量储存在原方绕组中，然后耦合到副方绕组，当副方开关器件开通时聚集的能量释放。
由于斩波可能产生很大的谐波，因此，原副方都使用了较大的滤波器。
（3）串联模块化结构［6］［7］如图3，整个系统分为三大部分：输入部分、隔离部分、输出部分。
输入部分由若干模块串联而成，这样均分到每一模块上电压比较低，采用低压器件即可满足要求。
在每一输入模块上电压被整成直流，输出的直流电压就加在相应的隔离模块上，然后直流电压被逆变成高频交流后加载至高频隔离变压器的原方，再耦合至副方，降压后的高频交流又被整流成为直流。
隔离模块的输出送到输出模块，在输出部分直流被逆变成交流输出。
虽然目前电力电子器件发展十分迅速，电压、功率等级不断升高，但离实际电力系统中的高压、大功率的等级水平还有很大的差距。
因此，要构成实际应用的高压、大功率必须把器件串、并联使用。
另外目前的高压、大功率器件价格较贵，我们可以采用低压、小功率器件就可以构成高压、大功率装置。
本方案的变换过程较多，在每个过程都可以对电能进行控制，可以对电能的各个参数进行有效的调节控制，当然控制方案实现也很复杂，这是一个缺点。
总的说来，本方案是一种比较经济、实用、可行性较高的方案。
除了以上介绍的几种方案以外，还有其它的一些方案，无论哪种方案，在电力电子变压器中，对电能质量的调节都是由电力电子装置部分完成的。
采取适当的电力电子变流技术和PWM算法，可以获得良好的电压、波形、频率。
现以方案（1）中交流到交流的变换为例，分析一下电力电子变压器一些新的性质［8］。
变压器输入电压高频信号转换函数展开成傅立叶级数其中：n为奇数，ωS=k·ωi为转换的开关频率。
其中：ωi为工频50Hz，改变k可以改变高频交流电压的频率，一般取k＝20。
由上式可以看出v p(ωt)基波分量频率为19ωi t=950Hz和21ωi t=1050Hz。
由此可见频率为1kHz左右电压幅值最大。
应用高频电力电子技术使得变压器结构性质发生较大变化，电力电子变压器体积、重量大为减小。
在电力电子变压器中容量S与尺寸结构参数及电磁变量之间的关系式如下：其中：S为变压器容量，K为铜导线饱和因数，f为励磁频率，A c为铁芯面积，A e为绕组线面积，J为导体中的电流密度，B m为最大磁通密度。
由式（5）可以看出变压器的尺寸主要取决于一般情况下B m、J变化不是很大，而f可以升高很多，因此变压器的尺寸的减小主要取决于频率f。
然而频率的升高引起铁芯损耗的增加，为了减小损耗必须减小磁通密度B m。
因此，为了达到最佳效率，必须适当地确定f 和B m、J之间的比例关系，一般f可以选用1kHz左右。
4仿真系统方案［9］对上述几种方案，认为：方案（1）的原理和结构比较简单，转换过程为低频AC－高频AC－高频AC－低频AC。
这种方案性能比较稳定，实现起来比较容易。
但功能有限，对电能质量的调节能力较差，基本上是原方是什么样的波形，副方就是什么样的波形。
方案（2）结构非常简单，变换过程为斩波AC－斩波AC。
这种方案对电能质量的调节能力也较差，电压、波形、频率质量效果都不是很好，且只适合在小容量方案中应用。
方案（3）实现起来比较简单，每一模块上所加的电压和电流较小，所用器件均为低压器件，其成本较低。
但转换过程较复杂，使用器件较多，性能不稳定。
我们正在进行电力电子变压器的实验室样机的研制，方案的主回路如图4所示。
变换过程为AC－DC－AC－AC－DC－AC。
在变压器原方采用合适的PWM算法可使原方电压、电流同相位，实现功率因数接近1；在副方通过控制逆变器可以获得良好的输出电压电流。
5仿真结果［9］仿真系统如图4所示，输入为三相，线电压U l＝500V，输出为三个单相，相电压U o ＝220V，系统容量S＝10kVA，负载为纯电阻，输入和输出都加上适当的滤波装置，在上述条件下用MATLAB 6.1进行动态仿真，所得结果如下：仿真系统中，原方加上LC滤波器（L＝2.4mH，C＝70μF），三相全控整流桥的整流频率f＝8kHz，原方输入电压电流波形如图5所示，输入电压与电流相位基本一致,功率因数cosφ≥0.98。
