NPC-H橋五電平逆變器脈寬調(diào)制策略研究.pdf

1、與傳統(tǒng)兩電平逆變器相比，多電平逆變器具有諧波含量低、開關(guān)損耗及電磁干擾小等優(yōu)點。本文以NPC/H橋五電平逆變器為研究對象，為提高其輸出性能，對其脈寬調(diào)制策略進行深入研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　1.介紹 NPC/H橋五電平逆變器的結(jié)構(gòu)特點和工作原理。針對基于載波垂直分布的正弦脈寬調(diào)制（SPWM）策略應(yīng)用于該拓撲時，三電平橋臂內(nèi)和橋臂間器件功率不平衡及不易于向NPC/H橋級聯(lián)型多電平逆變器拓展的缺點，分析了三種混合SPWM控制方法。

2、理論分析及仿真結(jié)果表明，這三種混合SPWM控制方法可以較好實現(xiàn)橋臂內(nèi)和橋臂間的器件功率平衡，在提高等效載波頻率的同時，又易于向NPC/H橋級聯(lián)型多電平逆變器拓展。為提高上述幾種SPWM控制方法的直流電壓利用率，降低開關(guān)損耗，研究了可以提高15％直流電壓利用率，達到空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）算法效果的開關(guān)頻率優(yōu)化PWM控制方法。為了減少載波數(shù)量，研究了一種最少載波脈寬調(diào)制策略，并同時進行了仿真與實驗驗證。最后，對以上各種載波脈寬調(diào)制策

3、略在不同調(diào)制度時的輸出線電壓波形的諧波性能及基波含量進行了仿真對比分析。
　　2.詳細介紹了傳統(tǒng)SVPWM算法應(yīng)用于NPC/H橋五電平逆變器的具體實施步驟，并進行仿真與實驗驗證。針對該算法計算量大，實時性差的問題，研究了三種通用快速的多電平簡化 SVPWM算法。仿真與實驗結(jié)果表明，這三種算法計算量小，實現(xiàn)簡單，易于向更高電平拓展。根據(jù)NPC/H橋的拓撲結(jié)構(gòu)特點，將三電平SVPWM與移相技術(shù)結(jié)合，提出了一種適用于NPC/H橋級聯(lián)型多

4、電平逆變器的相移 SVPWM方法。該方法可以克服載波脈寬調(diào)制策略直流電壓利用率低，諧波含量大，較難優(yōu)化逆變器輸出性能等方面的不足。以兩電平和三電平為例，深入探討了SPWM與SVPWM之間的本質(zhì)聯(lián)系。
　　3.分析了NPC/H橋五電平逆變器共模電壓的產(chǎn)生機理，針對抑制共模電壓的傳統(tǒng)七段式 SVPWM算法效果不太明顯的問題，從調(diào)制策略方面入手，設(shè)計了一種不僅可以將共模電壓的最大值抑制到更小范圍，并且可以減小開關(guān)損耗的五段式調(diào)制策略。同