基于AC-Link技術(shù)的并聯(lián)諧振充電電源的研究.pdf

1、電容充電電源可應(yīng)用于新能源汽車、激光器電源、電磁炮、工業(yè)輻照、高功率微波系統(tǒng)等場合。隨著國防建設(shè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，對電容充電電源提出了高功率因數(shù)、高功率密度、低諧波需求。傳統(tǒng)的電容充電電源的能量轉(zhuǎn)換方式為以下三個階段:交流變直流、直流變高頻交流以及高頻交流變直流(AC-DC-HFAC-DC)，需要在整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中加上一個大容量的電容器作為中間儲能電容來把能量暫時儲存起來，在加重電容充電電源重量的同時也會增大其體積。國外學(xué)者提出一種新

2、型的變換技術(shù)—AC-Link技術(shù)（高頻交流鏈接技術(shù)），AC-Link技術(shù)的能量變換方式為:先把交流變換成高頻交流，然后再把高頻交流變換成直流，也就省去了中間儲能電容（拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中不需要大容量的電解電容），且其電路本身采用諧振電路結(jié)構(gòu)，具有軟開關(guān)的特點(diǎn)。所以AC-Link技術(shù)具有輸入端功率因數(shù)高、EMI小、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文首先對現(xiàn)有的AC-Link技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研，詳細(xì)的分析了對基于AC-Link技術(shù)的兩種典型變換器（

3、并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振）的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理以及控制方法。在高壓充電電源應(yīng)用條件下，借鑒了兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和不足，提出了一種基于AC-Link技術(shù)的并聯(lián)諧振充電電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析該充電電源的基本工作原理，一個工作周期內(nèi)該充電電源有12個工作過程，其中有4個工作過程為鏈路電感充電模式，2個工作過程為鏈路電感放電模式，剩下的6個工作過程為并聯(lián)諧振LC鏈路諧振模式。采用電荷分配控制方法對鏈路電感充電模式、鏈路電感放電模式以及并聯(lián)諧振LC鏈路諧

4、振模式分別建立了等效電路模型，詳細(xì)的給出了相應(yīng)的控制策略參數(shù)。由控制參數(shù)表達(dá)式可以得出鏈路充電時間、鏈路放電時間以及鏈路諧振時間與三相輸入電壓、負(fù)載電壓和鏈路參數(shù)有關(guān)。
　　然后，在仿真工具Simulink中進(jìn)行了基于AC-Link技術(shù)的并聯(lián)諧振充電電源的仿真工作，搭建了主電路模型以及控制模型，通過仿真分析驗(yàn)證了理論分析的正確性。結(jié)果表明，基于AC-Link技術(shù)的并聯(lián)諧振充電電源的輸入端基本呈阻性，輸入線電流和輸入相電壓的相位基本