非對稱混合多電平逆變器拓撲及調(diào)制策略.pdf

1、如今,高電壓大功率的用電領(lǐng)域越來越離不開電力電子裝置。多電平逆變器由于減少了器件的電壓應(yīng)力,減少輸出電壓的諧波含量,受到了較多的關(guān)注。而混合多電平逆變器的出現(xiàn)進一步減少了開關(guān)器件數(shù)目,增加了輸出電平數(shù),使得輸出電壓的諧波大為減小。
　　 本文以三種傳統(tǒng)逆變器拓撲為起點,引入混合多電平逆變器的概念,分析混合多電平逆變器在器件數(shù)目和輸出電平數(shù)目這兩方面的優(yōu)勢,提出一種高性價比的二極管箝位非對稱5電平逆變器拓撲,同時分析常見的混合多電

2、平逆變器運行時可能出現(xiàn)的電容電壓不平衡及負載電流倒流現(xiàn)象。
　　 針對傳統(tǒng)多電平逆變器需要的開關(guān)器件數(shù)量多,輸出的電壓諧波大等問題,本文提出一種新型三相非對稱混合多電平逆變器拓撲,它由兩個功率單元級聯(lián)而成,分別為二極管鉗位非對稱多電平逆變器和電壓源串并聯(lián)狀態(tài)切換的H橋多電平逆變器,后者在傳統(tǒng)H橋逆變器拓撲的基礎(chǔ)上,增加3個開關(guān)器件,即可將H橋逆變器的直流側(cè)電壓出現(xiàn)串聯(lián)和并聯(lián)兩種狀態(tài),使得新型H橋逆變器的輸出增加到5電平。這種對傳

3、統(tǒng)H橋逆變器拓撲的創(chuàng)新,使得逆變器僅需13個開關(guān)器件即可輸出25電平。在輸出電平數(shù)相同的情況下,該逆變器拓撲能減少更多的器件數(shù)目,并可實現(xiàn)連續(xù)PWM調(diào)幅。
　　 針對混合多電平逆變器開關(guān)器件承受電壓應(yīng)力不等的特點,采用混合調(diào)制策略,該策略使得逆變器大部分器件工作在低頻狀態(tài),減少了開關(guān)損耗。本文詳細分析了直流側(cè)電源電壓比為2:1的新型非對稱混合多電平逆變器拓撲的調(diào)制過程,通過對逆變器輸出電壓和電流的數(shù)學(xué)分析,得出逆變器在運行時不存