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電磁ノイズの発生が少ない零電流スイッチング三相電圧形PWMインバータの研究

电磁噪声较小的零电流开关三相电压源PWM逆变器研究

基本信息

批准号：
07750318
负责人：
藤田英明
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は,零電流スイッチング三相電圧形インバータの新しい制御法と基本的な設計法を確立し,電磁ノイズを低減した高効率のソフトスイッチングインバータを開発することにある。まず,スイッチング素子の導通状態を検出する新しい制御回路を開発し,検出の遅延時間を評価した。スイッチング素子の端子電圧から零電流を検出する新しい制御法は,検出の遅延時間が約70nsであり,先に発表した方法に比べて約1/20の高速検出が可能であることを確認した。また,高速シーケンスが実行可能なPLD(Programable Logic Device)を用いた制御回路を試作し,共振電流の振幅制御を行なう制御シーケンスを導入した。新しい制御法は,スイッチングのタイミングを調整し,共振電流の振幅を負荷電流に応じて可変するため,零電流スイッチングによる導通損失の増加を低減可能であることを確認した。さらに,従来のスイッチング素子に比べてオン電圧降下が約1/2の第3世代IGBTと漏れ磁束の少ないポット形の共振リアクトルを用いて5kVAのインバータを構成し,ハードスイッチングインバータとソフトスイッチングインバータの総合効率の評価を行なった。第3世代IGBTはオン電圧降下だけでなく,スイッチング損失も大幅に低減されているため,零電流スイッチングによるスイッチング損失の低減は僅かであった。一方,零電流スイッチングインバータは,導通損失がハードスイッチングインバータの約2倍となるので,零電流スイッチングを行なっても総合効率は改善できなかった。

The purpose of this study is to establish a new control method and a basic design method for three-phase voltage conversion with zero-current, and to develop a solution for electromagnetic conversion with low reduction and high efficiency. The conduction state of the switch element is detected, the new control loop is opened, and the delay time of detection is evaluated. The terminal voltage of the switch element changes from zero current to zero current. The delay time of detection is about 70ns. The detection time of the switch element is about 1/20 of that of the high speed detection method. High speed control system is possible. PLD(Programmable Logic Device) is used to control the circuit. Amplitude control system of resonance current is introduced. New control method, the amplitude of resonance current, load current, zero current, conduction loss, increase and decrease. In addition, the voltage drop of the third generation IGBT and the leakage magnetic beam is about 1/2 of that of the third generation IGBT, and the resonance of the leakage magnetic beam is reduced by 5kVA. The third generation IGBT voltage drop is very low, the loss is very low, the zero current loss is very low. On the one hand, zero current loss is about twice as high as zero current loss, and the overall efficiency is improved.