关键词:
TRIZ
冲突矩阵
进化模式
整流电路
PFC
摘要:
随着经济的快速发展和社会的全面进步,我国的能源消耗和环境污染愈加的严重。在穹顶之下的今天,能源的利用备受重视。电力电子变换器作为在电力能源领域中的变流电路,已经在日常生活中的各种高效率,高质量,高可靠性的电源中起关键作用。创新是引领技术发展的第一动力。一直以来,电力电子变换器的创新与发展缺乏具体的指导方法,大多是凭借设计者的行业经验或者不断试验来完成。对于如何有效开展电力电子变换器的创新工作,缺乏系统性的研究,一定程度上影响了电力电子变换器的创新和发展。TRIZ(发明问题解决理论)是一种已被实践证明的创新方法指导理论,且在不少技术领域或非技术领域中取得了明显的应用效果。因此,本文尝试将TRIZ理论引入到电力电子变换器的拓扑研究,以整流电路为例,开展了整流电路成熟度预测和PFC电路创新方法等的研究,为指导电力电子变换器的创新工作提供参考。全文主要研究内容如下:1.介绍了TRIZ理论的主要内容,并给出利用TRIZ理论解决电力电子变换器问题的一般方法。2.研究了TRIZ中的39个通用工程技术参数和40条发明原理与电力电子变换器之间的关系,得出了电力电子变换器的技术冲突、技术参数以及适用于电力电子变换器的发明原理。3.首次基于TRIZ进化理论,分析了整流电路的进化过程,并对当前的整流技术进行了成熟度预测,总结了适用于整流电路的10种进化模式,并指出了各进化模式下的进化路线,对整流电路今后的发展提供了思路。4.首次基于TRIZ冲突矩阵,提出了一种利用冲突矩阵构建PFC电路的方法,并以该方法推导了一些典型无源PFC电路和有源PFC电路的构造特点,最后用该方法提出一种新型Boost PFC变换器,并通过仿真和实验充分验证了所提方法的正确性和可行性。