單相功率變換器直流側(cè)電容有源化技術(shù)研究

目錄
序
前言
第1章 概論 1
1.1 直流側(cè)電容的應用現(xiàn)狀 1
1.1.1 電容的集成化難題 1
1.1.2 電容的可靠性問題 2
1.2 去電解電容技術(shù)：脈動功率抑制 3
1.2.1 脈動功率減弱 5
1.2.2 脈動功率轉(zhuǎn)移 7
1.2.3 脈動功率補償 8
參考文獻 9
第2章 無源電容模組的優(yōu)化設計 12
2.1 電容電流理論計算 12
2.1.1 二重傅里葉分析 12
2.1.2 電流計算分析 14
2.2 電容模組多目標優(yōu)化方法 22
2.2.1 電容模組的性能建模 22
2.2.2 電容模組的電熱磁仿真 25
2.2.3 電容模組的優(yōu)化設計流程 28
2.2.4 電容模組的優(yōu)化設計實例 31
參考文獻 35
第3章 有源電容的實現(xiàn)方法 37
3.1 二倍頻紋波的產(chǎn)生機理 37
3.2 無功功率的產(chǎn)生機理及補償結(jié)構(gòu) 38
3.2.1 無功功率的產(chǎn)生機理 38
3.2.2 無功補償?shù)难a償結(jié)構(gòu) 40
3.3 有源電容的電路結(jié)構(gòu) 42
3.3.1 串聯(lián)電壓源 42
3.3.2 并聯(lián)電流源 43
3.4 典型電路結(jié)構(gòu)的脈動功率抑制機理 49
3.4.1 直流側(cè)的抑制機理 49
3.4.2 交流側(cè)的抑制機理 52
3.5 脈動功率的流通路徑分析 54
3.5.1 情形一：無源電容方案 54
3.5.2 情形二：直流側(cè)有源電容方案 56
3.5.3 情形三：交流側(cè)有源電容方案 56
3.6 單相變換器電壓電流應力分析 58
3.6.1 情形一：接入無源電容 60
3.6.2 情形二：接入有源電容 61
3.6.3 變換器的元器件損耗對比 65
參考文獻 67
第4章 有源電容的控制技術(shù)典型案例分析 68
4.1 逆變器交流側(cè)的有源電容控制：穩(wěn)態(tài)分析 68
4.1.1 燃料電池差分逆變系統(tǒng) 69
4.1.2 波形控制方法概述 71
4.1.3 波形控制方法分析 74
4.1.4 實驗驗證 80
4.2 逆變器交流側(cè)的有源電容控制：暫態(tài)分析 86
4.2.1 燃料電池差分逆變器的暫態(tài)解決方案 87
4.2.2 實驗驗證 92
4.3 整流器交流側(cè)的有源電容控制 98
4.3.1 LED差分輸入整流系統(tǒng) 98
4.3.2 LED整流器的波形控制方法 100
4.3.3 波形控制方法特性分析 103
4.3.4 實驗驗證 105
4.4 交流側(cè)的有源電容控制：一般化方法 108
4.4.1 單相變換系統(tǒng)諧波產(chǎn)生機理 108
4.4.2 逆變系統(tǒng)的一般化波形控制方法 111
4.4.3 整流系統(tǒng)的一般化波形控制方法 120
4.4.4 實驗驗證 120
4.5 直流側(cè)的有源電容閉環(huán)控制 122
4.5.1 有源阻尼控制方法 122
4.5.2 有源電容控制方法 125
4.5.3 直流側(cè)的有源電容間諧波抑制案例 130
4.5.4 光伏系統(tǒng)直流側(cè)的有源電容實現(xiàn)案例 141
參考文獻 148
第5章 有源電容的可靠性評估 152
5.1 電力電子產(chǎn)品的可靠性問題 152
5.2 元器件失效機理 155
5.2.1 電容失效機理 155
5.2.2 開關器件失效機理 158
5.3 元器件可靠性評估 16開3
5.3.1 直流側(cè)電容有源化典型結(jié)構(gòu) 16開3
5.3.2 電容可靠性 16開3
5.3.3 開關管可靠性評估 16開5
5.4 變換器系統(tǒng)的可靠性評估 171
5.4.1 含有源電容的系統(tǒng)可靠性評估 171
5.4.2 基于任務剖面的系統(tǒng)可靠性評估 176
參考文獻 183
后記 184