不同拓扑结构混合整流器性能评价.PDFVIP

2017 年 8 月 电 工 技 术 学 报 Vol.32 No. 16 第 32 卷第 16 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Aug. 2017 DOI: 10.19595/ki.1000-6753.tces.161653 不同拓扑结构混合整流器性能评估 王久和 常 伟 陈启丽 （北京信息科技大学自动化学院 北京 100192 ） 摘要 针对五种不同拓扑结构的混合整流器原理进行分析，建立构成混合整流器的无源器 件、半导体芯片、散热系统和辅助元件模块关于损耗、体积和质量模型。采用非支配遗传算法Ⅱ （NSGA- Ⅱ）在给定系统和模块的参数条件下，求解由电感器、电容器、MOSFET 管和二极管构 成的半导体模块，风机和散热器构成的散热系统以及控制板、驱动器和辅助电源模块构成的辅助 模块的损耗、体积和质量。依据得出的数据建立相对效率、功率密度、功率质量比、无源器件相 对损耗、半导体芯片相对面积性能指标，得到不同开关频率性能指标之间关系和比较结果。在不 同开关频率时，根据模型求解的数据和性能指标比较图，综合比较五种不同拓扑结构的混合整流 器系统性能指标，得出三电平单向Vienna 型混合整流器（3LUVHR ）系统性能最优。 关键词：混合整流器 原理分析 非支配遗传算法Ⅱ 性能指标 三电平单向Vienna 型混合 整流器 中图分类号：TM461 Performance Evaluation Research of Different Topology Hybird Rectifiers Wang Jiuhe Chang Wei Chen Qili （School of Automation Beijing Information Science Technology University Beijing 100192 China ） Abstract The operating principles of five different hybrid rectifier topologies are analyzed in this paper. The hybrid rectifier is composed of passive components, semiconductor chips, cooling system and auxiliary component modules. Herein, passive components consist of inductor and capacitor, semiconductor module is made of MOSFET and diode, cooling system consists of the fan and heat sink, and auxiliary component is composed of control panel, the gate driver and the auxiliary power supply. The models of power loss, volume and mass for the hybrid rectifier are set up. Given system and module parameters, NSGA-II is used to solve these models. The diagrams of performance relation