單級矩陣變換器和稀疏矩陣變換器的比較研究.pdf

1、矩陣變換器是一種先進(jìn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的“全硅”功率變換器，無需大容量的儲能元件，具有體積小、輸入輸出波形理想、功率因數(shù)高、動態(tài)響應(yīng)快以及可雙向傳輸能量等普通交-直-交電力變換器所不具備的特點，近年來一直是研究的熱點。作者簡要介紹了單級矩陣變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、工作原理及開關(guān)換流問題。在分析調(diào)制占空比矩陣法、空間矢量調(diào)制法的基礎(chǔ)上，針對矩陣變換器在空間矢量控制下的多步換流死區(qū)效應(yīng)，提出了一種新穎的帶死區(qū)補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)空間矢量調(diào)制策略，該策略根據(jù)

2、負(fù)載電流的方向和輸入相電壓所在的扇區(qū)，判定換流死區(qū)引起的電壓補(bǔ)償量的極性，通過修正空間矢量作用時間的方法，能夠補(bǔ)償空間矢量調(diào)制下多步換流引起的死區(qū)效應(yīng)，從而減少輸出電流的諧波部分。 傳統(tǒng)單級矩陣變換器在具有其優(yōu)點的同時，因開關(guān)器件數(shù)量多、電路結(jié)構(gòu)不夠簡單、換流技術(shù)復(fù)雜、電壓傳輸比較低以及PWM調(diào)制方法復(fù)雜等，造成其應(yīng)用上的困難。針對這些情況，作者深入研究了一種新型的簡化矩陣變換器拓?fù)洹∈杈仃囎儞Q器，介紹了其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、基本原理

3、和控制策略，并分析了其零電流換流方法。 對單級矩陣變換器和稀疏矩陣變換器分別進(jìn)行了建模與仿真，給出了它們基于Matlab/Simulink的仿真波形，仿真結(jié)果證實了兩種電路拓?fù)浼捌湔{(diào)制策略的正確性和可行性，驗證了矩陣變換器的優(yōu)良性能。仿真模型的建立為矩陣變換器的調(diào)制過程提供了方便的分析和調(diào)試工具，也為矩陣變換器的實際應(yīng)用打下了一定基礎(chǔ)。 基于仿真結(jié)果，作者對傳統(tǒng)單級矩陣變換器和稀疏矩陣變換器進(jìn)行了比較研究，對照它們的電路