单级Cuk 集成式升压逆变器的电路拓扑研究
2021-10-10李文华暴二平刘帼巾
电源学报 2021年5期
张 贺,李文华,暴二平,刘帼巾
(1.河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室,天津 300130;2.河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室,天津 300130;3.中国航天建设集团有限公司,北京 100071)
逆变器是电力电子领域的一种重要功率变换装置,在各种工业领域中,如新能源发电系统、电力驱动系统、不间断电源、静态频率变化和变速驱动等[1-2]广泛应用。传统的逆变器只能降压逆变,即其输出侧电压不能高于输入侧直流电压,所以在实际应用中,为了满足低输入电压的逆变场合,要提高逆变器的升压能力。
目前,非隔离型逆变器可以通过2 种方法实现升压逆变。第1 种方法是通过在直流电源侧级联一级DC-DC 变换电路,抬高电压等级,再通过逆变器以构成两级电路来实现[3],两级电路的变换级数多,使电路系统复杂,且成本高,效率较低;第2 种方法是采用单级升压逆变器,通过在输入电源侧与逆变桥之间加入无源阻抗网络,使逆变器可工作于升降压模式。比如Z 源逆变器[4-6]可运用于需要升压的场合,但要引入直通占空比来完成升压,而占空比受逆变器调制因子的限制,升压能力受限,且中间开关管直通状态下功率损耗严重。一些国内外学者陆续提出不同形式的无源阻抗网络来提高逆变器的升压增益[7],但所提结构一般较为复杂,且功率器件众多,系统集成度较差。单级升压逆变器可以通过传统逆变器与变换器集成构造集成式升压逆变器,其拓扑减少了元器件数量,降低了电路成本,并提高了系统集成度[8]。……
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