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公开(公告)号：CN107294389B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN201710600451.2
申请日：2017-07-21
申请人： 南京理工大学
摘要： 本发明公开了一种可自由换向双向DC/DC变换器及其控制方法，变换器包括高压滤波单元、全桥推挽高频隔离变换单元、滤波储能单元、低压滤波单元和数字控制系统；高压滤波单元稳定高压直流电压；全桥推挽高频隔离变换单元实现变换器的高频隔离双向功率传输；滤波储能单元变换器正向降压工作时减小低压输出电流纹波、变换器反向升压工作时充当升压电感储能工作；低压滤波单元滤除高频纹波电流以减小低压侧电压纹波；数字控制系统实现变换器双向功率传输及自由换向运行的功能；控制方法包括采样、调理滤波、模/数转换、数字滤波、更新电压控制信号、更新电流控制信号、数字PWM调制、功率放大PWM信号；本发明的变换器可双向自由换向；方法控制简单可靠。
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公开(公告)号：CN107482942B
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201710767116.1
申请日：2017-08-31
申请人： 南京理工大学
摘要： 本发明公开了一种适用于高频隔离式多电平逆变器的拓扑推衍方法。该方法为：首先添加分压电容单元，利用串联分压电容将直流输入单元的电平分成不同的电位点，具体为：在高频隔离式n电平逆变器中，利用n‑1个电容串联后，并联在输入直流电源两侧，从而在两个电容的连接点得到n‑2个电位点；输入直流电源正负两个各提供一个电位点，因此利用串联分压电容在直流输入电源侧构造出n个不同的电位点；然后依据所要得到的电平数，在绕组两侧添加相应数量的功率开关管；最后构造电位点与功率开关管间的有效回路。本发明可以推衍出新型高频隔离式多电平逆变拓扑，所得的新型高频隔离式多电平逆变拓扑全面且系统，便于经典多电平逆变拓扑的系统研究。
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公开(公告)号：CN107482915B
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201710767120.8
申请日：2017-08-31
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： H02M3/158
摘要： 本发明公开了一种多功能电能变换器。该电能变换器包括依次连接的输入直流电源单元、电能变换单元、输出滤波器和输出负载单元，其中输入直流电源单元用于输入直流电源；电能变换单元将输入的直流电源所产生的电平调制成脉冲电压；输出滤波器对电能变换单元输出的脉冲电压进行滤波处理；输入直流电源单元包括输入直流电源，输入直流电源单元与电能变换单元连接；输出滤波器包括滤波电容；输出负载单元包括输出负载，输出负载一端与滤波电容的一端连接，另一端与滤波电容的另一端连接。本发明功率器件数量少，同时具有斩波和逆变两种功能，无需变压器即可实现升降压功能、双向功率流，具有体积小、重量轻、成本低、性能高的优点。
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公开(公告)号：CN105846705B
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201610410521.3
申请日：2016-06-13
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： H02M7/483
摘要： 本发明公开了一种高频隔离式五电平逆变器，由依次连接的输入直流电源、分压电容、高频隔离式五电平变换单元、输出周波变换器、输出滤波器和输出交流负载构成；该变换器在全桥逆变器基础上，通过在输入直流电压源两端并联两个电容分压，使变压器前端能产生Udc、Udc/2、0、‑Udc/2、‑Udc五个电平，同时在变压副边也能感应出五个电平，减小开关管电压应力，同时改善了输出电压波形质量。本发明具有两级功率变换(直流DC‑高频交流HFAC‑低频交流LFAC)、具有双向功率流、开关器件电压应力低、输出滤波器前端电压频谱特性好、输出滤波器体积小、能够实现交流负载与直流电源高频电气隔离的优点。该逆变器开关管电压应力低，可应用于更高电压、大功率的应用场合。
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公开(公告)号：CN107124094A
公开(公告)日：2017-09-01
申请号：CN201710488341.1
申请日：2017-06-23
申请人： 南京理工大学
CPC分类号： H02M1/14 , H02M3/156 , H02M2001/0048
摘要： 本发明公开一种减小控制电压纹波的平均电流控制电路及方法，该电路包括单位增益差分放大电路、低通滤波器、同相比例放大电路、误差放大电路和占空比信号发生电路，其中单位增益差分放大电路用于采样功率变换器的电感电流；低通滤波器用于滤除电感电流信号的高频纹波分量；同相比例放大电路用于对滤波后信号的幅值进行同相放大；误差放大电路用于产生电流基准信号，将电流基准信号与放大后的信号做差后进行比例‑积分运算得到控制电压信号；占空比信号发生电路用于产生锯齿波信号，并将锯齿波信号与控制电压信号进行比较产生开关管的导通占空比，以控制功率变换器的电感电流。本发明提高了电路的控制精度和抗干扰能力，降低了电流纹波和功率损耗。
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公开(公告)号：CN106169753A
公开(公告)日：2016-11-30
申请号：CN201610475970.6
申请日：2016-06-25
申请人： 南京理工大学
摘要： 本发明公开一种基于高频隔离交交直接变换器及偶次谐波调制技术的有源滤波器(APF)，其主电路由推挽正激式高频隔离交交直接变换器和传统无功补偿电容器构成，可进行无功和谐波的综合补偿。相对于传统有源滤波器的基于逆变器拓扑，本发明的有源滤波器没有直流储能装置，仅使用传统无功补偿电容器，整个器件价格更低廉；同时可实现了补偿电容器和电网侧的电气隔离，可靠性更高；并且改变高频变压器变比，相同电压等级和补偿电容器的客观条件下整个器件的补偿容量有更大的自主选择性。
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公开(公告)号：CN107359803B
公开(公告)日：2019-09-13
申请号：CN201710767122.7
申请日：2017-08-31
申请人： 南京理工大学
摘要： 本发明公开了一种正激式高频隔离三电平逆变器。该逆变器由依次连接的输入直流电源、正激式三电平变换单元、高频隔离变压器、周波变换器、输出滤波器和输出交流负载构成；输入直流电源单元输入直流电源，首先经正激式三电平变换单元调制成双极性、多电平的高频脉冲电压，然后经高频变压器进行电压匹配和电气隔离，接着经周波变换器解调成单极性低频脉冲电压，经输出滤波器进行滤波处理后输出所需的低频脉冲电压，最后经输出交流负载输出稳定或可调的电压。本发明具有功率变换级数少，双向功率流，输出滤波器前端电压频谱特性好的优点，提高了变换效率和功率密度，减小了体积和重量，降低了开关器件的电压应力，实现了交流负载与直流电源的高频电气隔离。
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公开(公告)号：CN107482915A
公开(公告)日：2017-12-15
申请号：CN201710767120.8
申请日：2017-08-31
申请人： 南京理工大学
IPC分类号： H02M3/158
摘要： 本发明公开了一种多功能电能变换器。该电能变换器包括依次连接的输入直流电源单元、电能变换单元、输出滤波器和输出负载单元，其中输入直流电源单元用于输入直流电源；电能变换单元将输入的直流电源所产生的电平调制成脉冲电压；输出滤波器对电能变换单元输出的脉冲电压进行滤波处理；输入直流电源单元包括输入直流电源，输入直流电源单元与电能变换单元连接；输出滤波器包括滤波电容；输出负载单元包括输出负载，输出负载一端与滤波电容的一端连接，另一端与滤波电容的另一端连接。本发明功率器件数量少，同时具有斩波和逆变两种功能，无需变压器即可实现升降压功能、双向功率流，具有体积小、重量轻、成本低、性能高的优点。
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公开(公告)号：CN106899203A
公开(公告)日：2017-06-27
申请号：CN201710181634.5
申请日：2017-03-24
申请人： 南京理工大学
CPC分类号： H02M3/06 , H02M5/10 , H02M5/293 , H02M5/297 , H02M7/487 , H02M7/5387 , H02M2001/007 , H02M2005/2932
摘要： 本发明公开了一种正激式五电平逆变器，由依次连接的输入直流电源、分压电容、正激式五电平变换单元、周波变换器、输出滤波器和输出交流负载构成；通过改变周波变换器的类型，得到半波整流正激式五电平逆变器和全波整流正激式五电平逆变器的电路拓扑族。本发明具有功率变换级数少，双向功率流，输出滤波器前端电压频谱特性好等优点，提高了变换效率和功率密度，减小了体积和重量，能够降低开关器件的电压应力，实现交流负载与直流电源高频电气隔离。
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公开(公告)号：CN107482942A
公开(公告)日：2017-12-15
申请号：CN201710767116.1
申请日：2017-08-31
申请人： 南京理工大学
摘要： 本发明公开了一种适用于高频隔离式多电平逆变器的拓扑推衍方法。该方法为：首先添加分压电容单元，利用串联分压电容将直流输入单元的电平分成不同的电位点，具体为：在高频隔离式n电平逆变器中，利用n-1个电容串联后，并联在输入直流电源两侧，从而在两个电容的连接点得到n-2个电位点；输入直流电源正负两个各提供一个电位点，因此利用串联分压电容在直流输入电源侧构造出n个不同的电位点；然后依据所要得到的电平数，在绕组两侧添加相应数量的功率开关管；最后构造电位点与功率开关管间的有效回路。本发明可以推衍出新型高频隔离式多电平逆变拓扑，所得的新型高频隔离式多电平逆变拓扑全面且系统，便于经典多电平逆变拓扑的系统研究。
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