矩阵式变换器

摘要： 本文阐述了SiC功率器件最近的研发动向,提出了SiC与Si-IGBT的混合模块方案,对比全Si-IGBT,开关损耗能降低30%,回复损耗降低50%,可实现大电流化和成本的下降;提出了沟槽式SBD方案,因此可降低势垒高度并大幅度减小Vf。作为充分发挥SiC特点的新器件,正开发具有双向耐压、反向阻挡的RB-MOSFET,在高电压双向开发中,SiC反向阻挡MOSFET的优越性等均已得到实验证实。

摘要： The AC-DC-AC converter and the direct matrix converter both have a large number switches and their commutation processes are complicated.To address this problem,this paper introduces some new matrix converter circuit topologies with their working principles and control modes.These topologies are compared with the direct matrix converter,and the advantages and disadvantages of the new matrix converters are obtained,which lays some foundation for the application of the matrix converter in the power system.%为了解决交-直-交型变换器和直接型矩阵式变换器中存在的开关数量多、换流过程复杂的问题,详细地介绍了一些新型矩阵式变换器电路拓扑及其工作原理和控制方式,并将其与直接型矩阵式变换器进行比较,从而得出各式新型矩阵式变换器的优缺点,为后续矩阵式变换器在电力系统的应用奠定基础.

摘要： 针对目前传统的矩阵变换器电压传输比最高只能达到0.866的技术瓶颈,从改变矩阵变换器拓扑结构的角度出发,进行了深入研究,设计了一种新型的“一步式”矩阵变换器.使三相矩阵式变换器的电压传输比能够突破0.866的瓶颈,达到和超过1.在实现电压传输比可任意调节的同时,还简化了电压传输过程,增强了换流的可靠性,从机理上解决了矩阵变换器的低传输比问题.

摘要： 为减少换流时间,提高换流可靠性,在分析输出电流和输入电压幅值检测换流特点的基础上,提出一种新的电压型两步换流方法.将输入电压进行扇区划分,有效组合双向开关导通状态,解决负载电流方向对换流的影响,减少开关切换次数,节省了换流时间;引入临界区间,结合零矢量调制,避免两相电压幅值接近时出现相间短路,输入输出波形质量也得到提高.在DSP+ FPGA为控制器的实验平台上进行测试,数据结果证明换流策略的可行性.

摘要： 针对基于矩阵式变换器的双向变流器电压电流型一步换流策略进行研究.通过分析电压电流型一步换流中存在的问题,指出其在输入相电压相对大小判断不准确时会使得输入电流波形畸变,并提出了基于过渡区间两步换流的改进型换流策略.通过在输入相电压大小相近时设置合适宽度的过渡区间,在过渡区间内采用两步换流,在过渡区间外采用一步换流,从而有效地避免了电压扇区判断错误的情况.最后通过仿真模型和实验样机,对所提出的改进型换流策略的有效性和正确性进行了仿真和实验验证,结果证明所提换流策略能准确地判断电压扇区所在空间,改善输入电流波形.

摘要： 分析了矩阵式变换器可等效为间接式交-直-交变换和采用输入双空间矢量调制的原理和具体实现方法.针对双空间矢量调制中传统算法在计算各矢量作用时间上存在误差的问题,提出了一种补偿算法.在一定程度上能够弥补因误差造成矢量作用时间缩短带来的实际空间矢量对参考空间矢量跟随性能下降的问题.算法简单可靠,对系统控制算法的复杂性不会增加很多,实用性强.在MATLAB的Simulink环境下对系统进行了建模仿真,仿真结果证明了补偿算法的有效性.

摘要： 针对矩阵变换器输入侧电流易受到电网电压波动、负载变化的影响这一问题,提出了一种新的反步法控制策略,并应用于矩阵变换器上.通过PARK变换将矩阵变换器转化为dq坐标系下的数学模型,运用反步法控制策略设计了矩阵变换器输入侧电流的控制器,并和采用PI调节器的矩阵变换器进行了对比实验.仿真结果表明反步控制策略设计的控制器在负载变化及三相输入电源降落的情况下实现了对输入电流的快速跟随,谐波分析表明由反步法控制所带来的总谐波污染很小.将反步法控制策略用于数字信号处理器TMS320 F2812进行编程实现,并进行带阻感负载的实验.结果表明矩阵变换器输入侧电流波形具有很高的正弦度.仿真及实验结果说明了反步控制策略的有效性、可行性.

摘要： 风力发电系统中的双馈风力发电机大多采用背靠背型的双 PWM 变换器，但也存在着直流母线电压波动大的不足。现基于矩阵式变换器间接SVPWM 原理的分析，采用 MATLAB中S‐函数功能模块来对SVPWM 算法进行仿真程序编写，通过仿真验证此算法的正确性、可行性，S‐函数功能模块在仿真中的有效性。仿真结果表明，矩阵变换器具有良好的输入、输出特性，也为矩阵式变换器在双馈风力发电系统中的实用化打下了基础。

摘要： 风力发电系统中的双馈风力发电机大多采用背靠背型的双PWM变换器,但也存在着直流母线电压波动大的不足。现基于矩阵式变换器间接SVPWM原理的分析,采用MATLAB中S-函数功能模块来对SVPWM算法进行仿真程序编写,通过仿真验证此算法的正确性、可行性,S-函数功能模块在仿真中的有效性。仿真结果表明,矩阵变换器具有良好的输入、输出特性,也为矩阵式变换器在双馈风力发电系统中的实用化打下了基础。

摘要： 在矩阵式变换器拓扑结构和换流方法的基础上，详细综述了三相交一交矩阵式变换器的五种调制策略：直接传递函数法(DTF)、间接空间矢量法(ISVM)、直接空间矢量法(DSVM)、占空比空间矢量法(DCSV)和双电压控制法(TVC)，并且对三相交一交矩阵式变换器的调制策略进行了展望。

摘要： 本文在研究双电压控制策略和四步换流策略的基础上，以方便、可靠实现控制策略和改善输出电压的质量为目标，提出了改进的双电压控制策略和变步长四步换流策略。改进的双电压控制简化了开关组合，减少了系统计算量；变步长的换流策略既充分保证换流的可靠性，也减少了换流时间。最后，研制了基于DSP&CPLD的矩阵式变换器样机进行实验研究，实验结果很好地验证了设计的可行性，为矩阵式变换器的工业化提供了有效的设计方案。

摘要： 本文深入分析了双级矩阵式变换器的拓扑结构和调制策略。根据中间直流环节电压必须为正的原则，确定了输入功率因数角的调节范围。研究了输入滤波器对输入功率因数的影响，推导得出了网侧功率因数角的计算公式。Matlab仿真结果验证了理论分析的正确性。

摘要： 矩阵变换器是一种先进拓扑结构的"全硅"功率变换器,它允许频率单级变换,无需大容量的贮能元件而且输入电流输出电压正弦,输入功率因数可达到0.99以上并可自由调节,能量可双向流动。本文详细介绍了矩阵式变换器的间接双空间矢量调制方法的基本原理,分析了矩阵式变换器的开关关系,给出了各个矢量的占空比,推导出了矩阵式变换器的开关表,最后进行了simulink仿真研究,并进行了FFT分析。

摘要： 本文围绕高频链矩阵式变换器的换流问题展开研究，针对电路拓扑结构的特点，提出了一种新型无谐振的HPWM（Hybrid Pulse Width Modulation）调制策略，构建了相关调制逻辑组合。该调制策略可以实现矩阵变换器所有开关 ZVS(Zero voltage Switch)和ZCS(Zero Current Switch)动作。同时，该方法在没有任何辅助检测器件的条件下很好的解决了双向开关固有的换流问题，仿真和实验证明了该方法的实用性和可行性。

摘要： 矩阵式变换器(MC)没有自由续流回路,这使得其安全保护成为一个难点。本文提出了一种新的矩阵式变换器-异步电机系统(MCIMs)故障保护方式,当出现故障时,通过控制变换器开关或进行结构重组为电机提供一个可控的续流回路,使电机迅速释放储存能量安全停车或容错运行。针对电机过载、电力开关断路和短路三种情况分析了所提出保护策略的可行性。仿真和实验结果验证了所提出方法的可行性和有效性。

摘要： 与其它矩阵式变换器控制策略相比,矩阵式变换器的双电压瞬时值控制规律具有电压增益大、抗扰动性好等优点.然而,其实时性要求高,计算量较大.本文采用数字信号处理器作为核心控制器件,在仿真的基础上设计了基于TMS320F240系列DSP的矩阵式变换器硬件系统.实验结果证明了该方法的可行性.

摘要： 本文综述了矩阵式变换器的拓扑结构和开关元件的发展，阐述了矩阵变换器的调制策略，提出了矩阵变换器的最新进展与研究热点，展望了矩阵变换器的应用前景。

摘要： 从数学分析角度阐述了矩阵变换器开关函数算法的原理,采样后的开关函数与开关周期的乘积就代表了某个功率开关在该开关周期的导通时间,消除了调制的概念.本文通过Matlab/simlink软件对该算法进行了仿真验证,在虚拟条件下实现了AC/AC变换,仿真结果验证了该方法的正确性和有效性

摘要： 矩阵变换器作为一种新型的“绿色”电力变换装置,具有良好的应用价值,其控制策略是国内外专家学者研究的重点.本文介绍了矩阵变换器电流跟踪控制、SPWM、空间矢量(SVPWM)三种不同制策略.给出了系统在Matlab仿真环境下的仿真模型和运行结果.建立了数学模型和性能优缺点的分析,并对SVPWM控制策略在非正常情况下工作情况进行了分析.

摘要： 本发明公开了一种适用于矩阵式升压LLC谐振变换器的混合控制策略，属于电力电子技术领域。混合控制策略分为三个模式：半电压、半电流及全电压电流模式。半电压模式为控制矩阵变压器T2的输出电压为零，这种情况下仅T1向负载传输功率，实现半电压输出，待机状态下可工作于该模式，以降低系统的待机功耗；半电流模式为控制变压器T1、T2的绕组#1和#4工作，关闭绕组#2和#3所对应H桥的驱动信号，这种情况下仅绕组#1和#4向负载传输功率，实现半电流输出，空载到半载状态下可工作于该模式；全电压电流模式即保证H

摘要： 本发明公开了一种采用倍压整流电路的矩阵式高升压比LLC谐振变换器，属于电力电子技术领域。变换器由低压侧的4个全桥电路、两个分立的矩阵变压器T

摘要： 本实用新型涉及一种矩阵式交流/直流变换器，主要由开关矩阵、输入电压检测电路、控制电路、输入滤波电路、功率开关驱动电路等构成。该实用新型采用一步换流，通过2个IGBT功率开关反向串联组成双向开关，实现了输出电压连续可调，能在单位功率下实现四象限运行。此实用新型电路结构简单，易于实现，具有输入电流为正弦量、功率双向流动、功率因素可调、输出电压连续可调、开关次数显著减少等优越性能。可用于直流电机的四象限运行、直流励磁、功率因数校正等场合。

摘要： 本发明公开了一种18开关型AC‑AC矩阵式变换器及其调制方法，涉及电力电子功率变换器调制控制技术领域，一种18开关型AC‑AC矩阵式变换器，所用拓扑常被称为三相‑三相矩阵式变换器。基于此变换器拓扑，提出了一种电流型SVM组合逻辑调制方法。正负极性选择信号将矩阵变换器的双向可控开关管虚拟分解为单向可控开关管，电流型12扇区SVM作为开关管基础调制方法。6路SVM信号和3对互补的电压极性选择信号进行组合逻辑处理，得到18路开关管驱动信号。本发明使得控制更加简单灵活，减小了矩阵变换器控制难度，降低了开关管的开关频率，提高了对负载的适应能力，便于能量双向流动。

摘要： 本发明公开了一种9双向开关型AC‑AC矩阵式变换器及其调制方法，涉及电力电子功率变换器调制控制技术领域，一种9双向开关型AC‑AC矩阵式变换器，所用拓扑常被称为三相‑三相矩阵式变换器。基于此变换器拓扑，提出了一种电压型SVM组合逻辑调制方法。正负极性选择信号将矩阵变换器的双向可控开关管逻辑分解为单向可控开关管，电压型6扇区SVM作为开关管基础调制信号。6路SVM信号和3对互补的电压极性选择信号进行组合逻辑处理，得到18路开关管驱动信号。本发明使得控制更加简单灵活，减小了矩阵变换器控制难度，降低了开关管的开关频率，提高了对负载的适应能力，便于能量双向流动。

摘要： 本发明涉及交流电力控制技术领域，具体涉及一种多相矩阵式变换器及其控制方法，包括电流区段判断模块、相选控制模块、电流升降控制模块、正反向通断使能控制模块、三相PWM信号生成模块、三相开关管控制信号生成模块，矩阵式变换器包括N个输出相部分，分别为A相部分、B相部分、C相部分至N相部分的组合，每部分包含三个双向开关，矩阵式变换器输出的相电压和相电流按照A相、B相、C相至N相的顺序依次相位上滞后2π/N，本发明可实现三相输入，多相输出矩阵式变换器的控制，控制中采取各输出相独立控制的方式，算法简便、可靠，易于实现，所提出的换流方式可与控制算法有机结合，在能实现安全、可靠、高效换流的前提下尽量降低控制算法的复杂程度。

摘要： 本发明公开了一种18开关型AC‑AC矩阵式变换器及其调制方法，涉及电力电子功率变换器调制控制技术领域，一种18开关型AC‑AC矩阵式变换器，所用拓扑常被称为三相‑三相矩阵式变换器。基于此变换器拓扑，提出了一种电流型SVM组合逻辑调制方法。正负极性选择信号将矩阵变换器的双向可控开关管虚拟分解为单向可控开关管，电流型12扇区SVM作为开关管基础调制方法。6路SVM信号和3对互补的电压极性选择信号进行组合逻辑处理，得到18路开关管驱动信号。本发明使得控制更加简单灵活，减小了矩阵变换器控制难度，降低了开关管的开关频率，提高了对负载的适应能力，便于能量双向流动。

摘要： 本发明公开了一种9双向开关型AC‑AC矩阵式变换器及其调制方法，涉及电力电子功率变换器调制控制技术领域，一种9双向开关型AC‑AC矩阵式变换器，所用拓扑常被称为三相‑三相矩阵式变换器。基于此变换器拓扑，提出了一种电压型SVM组合逻辑调制方法。正负极性选择信号将矩阵变换器的双向可控开关管逻辑分解为单向可控开关管，电压型6扇区SVM作为开关管基础调制信号。6路SVM信号和3对互补的电压极性选择信号进行组合逻辑处理，得到18路开关管驱动信号。本发明使得控制更加简单灵活，减小了矩阵变换器控制难度，降低了开关管的开关频率，提高了对负载的适应能力，便于能量双向流动。

摘要： 一种用于矩阵式变换器的输入滤波器，连接于三相交流电网和矩阵式变换器的开关阵列之间，包括：变压器，包括三个输入端、三个输出端，变压器的三个输入端连接三相交流电网的三条相线，三个输出端连接开关阵列的三个输入端；三个滤波电容器，分别连接在变压器的输出端与开关阵列相连的三条母线的之间；三个电阻器，分别与变压器并联。本实用新型的用于矩阵式变换器的输入滤波器在具有滤波效果与传统LC输入滤波器滤波效果相同的同时，还提高了矩阵式变换器的电压利用率。

摘要： 本实用新型提供矩阵式变换器的多模块电压均衡控制装置，属于变换器技术领域，包括信号处理模块、隔离驱动模块、调节单元和矩阵式变换器，信号处理模块的输出端经隔离驱动模块与矩阵式变换器连接，信号处理模块的采集端与矩阵式变换器连接，调节单元分别与信号处理模块和矩阵式变换器连接。以移相脉宽调制技术控制矩阵式变换器的正常工作，具有动态响应快，电源侧功率因数高等优点，以现有公知的深度学习为核心的网络能对大量电压数据进行比较和记忆，使矩阵式变换器电路中的各子模块的电压保持高度一致。