抽头电感单级升压逆变器的无源网络设计与参数极限值估计
2019-09-17 23:09:00 点击：
上一篇：CMOS差分电感和串联毫感对的建摸与分析
以上是对小功率TISSBI系统进行的实验验证。对于大功率的系统，以丰田PRIUS电机驱动系统为例，输出功率为30kW。采用以上分析方法，可得TISSBI的电容和电感的极限值约为：C1=4μF，C2=7μF，L=210μH，L1=20μH。在该极限值下，将不会出现不期望的状态A3和A4，S3和S4。图7(a)为TISSBI在参数C1=4μF，C2=7μF，L=210μH的关键仿真波形。其中，母线电压波动较大，输出相电压、相电流谐波较大，其THD分别为3.8%和4.5%。要获得较为平直的母线电压，谐波小的输出电压、电流，则需要适当加大LC的值。图7(b)为TISSBI在参数C1=15μF，C2=20μF，L=210μH时的关键仿真波形。其中母线电压幅值平稳，输出相电压、相电流THD减小到2.5%和3.1%。
6结论
本文对提出的抽头电感单级升压逆变器的所有可能的运行状态进行了分析，并得出了其在稳态运行时的表达式。通过定量的分析可以看出，当电容电压和电感电流的纹波增大时，除了实际电路正常运行的状态外，还将出现不正常的状态。基于对电路正常运行状态分析得出的表达式，提出了一种适用于任何运行条件的设计无源网络的方法，该方法可在允许的纹波下获得较小的电感和电容，且设计结果说明电感和电容存在极限值，小于极限值电路将出现不正常的运行状态，导致母线电压和输出相电压幅值跌落和波形畸变，且增加了器件的电压和电流应力，因此需要在减小电感和电容以优化电路体积重量和允许的纹波大小间找到平衡点。最后通过实验验证了设计方法的准确性。该估计极限值的方法也证明了无源网络的电容可用可靠性高、容值小的薄膜电容取代，从而提高变换器的可靠性，而不会影响输出性能。