一種新型逆變器及其滑?？刂?/h1>
傳統(tǒng)單相橋式逆變器作為一種常見的拓撲結(jié)構(gòu)，在許多領域得到了廣泛應用。然而，該拓撲的輸出逆變電壓幅值必須低于輸入直流電壓，當應用在輸出電壓高于輸入電壓的場合時，須增加一級Boost電路來提高直流電壓，這會導致逆變器成本、體積和電路復雜性的增加，同時也降低了其傳輸效率。為此，參考文獻[1-3]提出Z源逆變器，其輸出電壓可高于或低于直流電源電壓，且無橋臂直通問題。但 Z源逆變器是在傳統(tǒng)橋式逆變器前加了一個Z源網(wǎng)絡，其成本和效率問題依然沒能很好地解決。參考文獻[4-6]對雙Boost逆變器進行研究。雙Boost逆變器由兩個同步Boost級聯(lián)而成，這種逆變器的輸出電壓可高于或低于直流電源電壓，因而在實用中有更大的靈活性，同時降低了成本，簡化了電路。但是該逆變器的兩個Boost需要協(xié)調(diào)工作，每個Boost的兩個開關(guān)之間需要加入死區(qū)時間，因此控制起來相對復雜，且四個開關(guān)都工作在高頻狀態(tài)，開關(guān)損耗較大。
本文在雙Boost逆變器的基礎上提出了一種新型逆變器，該逆變器只需要一個Boost電路和一個換向橋。其輸出電壓可高于或低于直流電源電壓，拓撲結(jié)構(gòu)較雙Boost逆變器簡單，整個拓撲只有一個開關(guān)工作在高頻狀態(tài)減少了開關(guān)損耗，且不存在兩個Boost控制協(xié)調(diào)的問題。故其拓撲結(jié)構(gòu)和控制結(jié)構(gòu)都相對雙Boost逆變器簡單。
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Boost電路的控制設計，因此其控制的設計比較簡單。整個拓撲只有一個開關(guān)工作在高頻狀態(tài)，從而減小了開關(guān)損耗提高了系統(tǒng)效率。為了使該電路獲得很好的魯棒性，在分析其工作原理的基礎上，對其滑?？刂?/em>策略進行了研究。最后進行了仿真驗證，仿真結(jié)果表明在滑?？刂葡碌男滦湍孀兤鲗ω撦d擾動具有很好的抑制能力，表現(xiàn)出很好的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能，且輸出電壓波形諧波含量低，波形質(zhì)量好，是一種高性能的逆變器。
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參考文獻
[1] PENG F Z．Z-source inverter[J]．IEEE Trans.on Industry Applications，2003，39(2)：504-510．
[2] 彭方正，房緒鵬，顧斌，等．Z源變換器[J]．電工技術(shù)學報，2004，19(2)：47-51．
[3] GAO F，LOH P C，LI D．Asymmetrical and symmetrical embedded Z-source inverters[J]．IEEE Trans on Power Electronics，2011，4(2)：181-193.
[4] 閆朝陽，李建霞，鄭穎楠．基于SPWM調(diào)制的雙Boost單級DC/AC電路研究[J]．電力電子技術(shù)，2007，41(9)：17-19．
[5] CACERES R O，BARBI I.A boost DC-AC converter: analysis, design, and experimentation[J]．IEEE Trans on Power Electronics，1999，14(1)：134-141.
[6] SANCHIS P，URSAEA A，GUBIA E，et al．Boost DC-AC inverter：a new control strategy[J]．IEEE Trans on Power Electronics，2005，20(2)：343-353.
[7] 劉斌，杜量，許飛,等．Buck型變換器滑模控制技術(shù)及其發(fā)展綜述[J]．機電工程，2007，241(7)：1-4．
[8] CACERES R，BARBI I.Sliding mode controller for the boost inverter[C]．Power Electronics Congress，1996.Technical Proceedings.CIEP'96.，V IEEE International，1996：247-252.
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傳統(tǒng)單相橋式逆變器作為一種常見的拓撲結(jié)構(gòu)，在許多領域得到了廣泛應用。然而，該拓撲的輸出逆變電壓幅值必須低于輸入直流電壓，當應用在輸出電壓高于輸入電壓的場合時，須增加一級Boost電路來提高直流電壓，這會導致逆變器成本、體積和電路復雜性的增加，同時也降低了其傳輸效率。為此，參考文獻[1-3]提出Z源逆變器，其輸出電壓可高于或低于直流電源電壓，且無橋臂直通問題。但 Z源逆變器是在傳統(tǒng)橋式逆變器前加了一個Z源網(wǎng)絡，其成本和效率問題依然沒能很好地解決。參考文獻[4-6]對雙Boost逆變器進行研究。雙Boost逆變器由兩個同步Boost級聯(lián)而成，這種逆變器的輸出電壓可高于或低于直流電源電壓，因而在實用中有更大的靈活性，同時降低了成本，簡化了電路。但是該逆變器的兩個Boost需要協(xié)調(diào)工作，每個Boost的兩個開關(guān)之間需要加入死區(qū)時間，因此控制起來相對復雜，且四個開關(guān)都工作在高頻狀態(tài)，開關(guān)損耗較大。
本文在雙Boost逆變器的基礎上提出了一種新型逆變器，該逆變器只需要一個Boost電路和一個換向橋。其輸出電壓可高于或低于直流電源電壓，拓撲結(jié)構(gòu)較雙Boost逆變器簡單，整個拓撲只有一個開關(guān)工作在高頻狀態(tài)減少了開關(guān)損耗，且不存在兩個Boost控制協(xié)調(diào)的問題。故其拓撲結(jié)構(gòu)和控制結(jié)構(gòu)都相對雙Boost逆變器簡單。
Boost電路的控制設計，因此其控制的設計比較簡單。整個拓撲只有一個開關(guān)工作在高頻狀態(tài)，從而減小了開關(guān)損耗提高了系統(tǒng)效率。為了使該電路獲得很好的魯棒性，在分析其工作原理的基礎上，對其滑?？刂?/em>策略進行了研究。最后進行了仿真驗證，仿真結(jié)果表明在滑?？刂葡碌男滦湍孀兤鲗ω撦d擾動具有很好的抑制能力，表現(xiàn)出很好的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能，且輸出電壓波形諧波含量低，波形質(zhì)量好，是一種高性能的逆變器。
參考文獻
[1] PENG F Z．Z-source inverter[J]．IEEE Trans.on Industry Applications，2003，39(2)：504-510．
[2] 彭方正，房緒鵬，顧斌，等．Z源變換器[J]．電工技術(shù)學報，2004，19(2)：47-51．
[3] GAO F，LOH P C，LI D．Asymmetrical and symmetrical embedded Z-source inverters[J]．IEEE Trans on Power Electronics，2011，4(2)：181-193.
[4] 閆朝陽，李建霞，鄭穎楠．基于SPWM調(diào)制的雙Boost單級DC/AC電路研究[J]．電力電子技術(shù)，2007，41(9)：17-19．
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[7] 劉斌，杜量，許飛,等．Buck型變換器滑模控制技術(shù)及其發(fā)展綜述[J]．機電工程，2007，241(7)：1-4．
[8] CACERES R，BARBI I.Sliding mode controller for the boost inverter[C]．Power Electronics Congress，1996.Technical Proceedings.CIEP'96.，V IEEE International，1996：247-252.
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