交流变换系统中的电压复合技术研究+文献综述(2)
4.2.1 PWM信号的产生 .............................................. 20
4.2.2 滤波器的设计................................................ 22
4.2.3 基于Matlab 的仿真图......................................... 23
4.2.4 仿真波形分析................................................ 24
4．3 交流斩波器的新型电压复合技术闭环控制......................... 26
4.3.1 控制策略.................................................... 26
4.3.2 仿真与结果分析.............................................. 27
5 系统软硬件可行性分析............................................ 33
5．1 系统硬件设计方案............................................. 33
5．2 系统软件设计方案............................................. 34
结论............................................................... 36
致谢............................................................... 37
参考文献........................................................... 38
1 绪论
1．1 交流变换系统概况
按照电能变换的种类划分，电力电子变换器可分为四大类型：①DC/DC变换
器，将一种直流电能变换为另一种或多种直流电能的变换器；②AC/DC 变换器，
将交流电能变换成直流电能的变换器；③DC/AC变换器，将直流电能变换成交流
电能的变换器；④AC/AC变换器，将一种交流电能变换成另一种交流电能的变换
器，包括交流调压器和变频器。
人们对 DC/DC 变换器、AC/DC 变换器、DC/AC 逆变器的研究,已取得了显著
的成果。然而，对 AC/AC 变换器的研究仅限于无电气隔离的 AC/AC 变换器（晶
闸管相控变频器、矩阵变换器）、低频环节AC/AC 变换器和高频环节AC/DC/AC 变
换器，故高频 AC/AC变换器是电力电子学的前沿研究课题。
1. 2 交流变换系统的拓扑族
AC/AC变换技术的种类繁多，按照有无中间直流环节，可分为 AC/DC/AC 和
AC/AC两大类型。
对于AC/DC/AC变换器，常见的有以下几种类型： ①脉宽调制非隔离AC/DC/AC
变换器。为了克服晶闸管相控 AC/AC 变换器存在的接线复杂、输出频率仅为输入
频率的1/3至 1/2、网侧功率因数较低等固有缺陷，可采用此变换器；②脉宽调
制低频环节AC/DC/AC 变换器。为了提高变换器的电压匹配能力以及运行的电磁
兼容性和安全可靠性，有必要在脉宽调制非隔离型 AC/DC/AC 变换其中加入变压
器。根据变压器的工作频率等于或者大于输出电压频率，可分为低频、高频环节
AC/DC/AC变换器；③脉宽调制高频环节 AC/DC/AC变换器。④三相AC/DC/AC 变
换器。交流负载用电量大或者需要三相四线制供电的场合，需要采用此类变换器，
其关键技术在于三相输入电源的不对称和三相输出电压的对成型及其带不平衡
负载的能力；⑤多电平AC/DC/AC变换器。此类变化器结构，由多电平 AC/DC 变
换器、直流环节储能元件、多电平 DC/AC变换器级联而成，多应用于高压输入、
输出变换场合。
对于AC/AC 变换器，常见的类型有：①晶闸管相控 AC/AC变换器。是通过晶
闸管对输入电源电压波形的切换来得到所需要频率的交流电压输出，具有单级功率变换、变换效率高、四象限运行、低频输出波形接近正弦波、接线复杂、受限
于电网频率和变频器的脉冲数、输出频率低、网侧电流谐波含量大、频谱复杂等
特点；②矩阵 AC/AC变换器。此类变换器是基于双向开关并采用脉宽调制获得期