【摘 要】
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近年来,多电平功率变换技术因其在中、高压大功率应用场合的广阔前景,已成为国内外的研究热点。当输出电压电平数大于等于五电平时,传统的多电平逆变器存在结构复杂、所需器
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近年来,多电平功率变换技术因其在中、高压大功率应用场合的广阔前景,已成为国内外的研究热点。当输出电压电平数大于等于五电平时,传统的多电平逆变器存在结构复杂、所需器件多、控制难度大等问题,限制了其应用。混合多电平逆变器能以较少的功率开关器件输出较多的电压电平数,具有结构简单、所需功率器件少、输出电压质量高等优点受到了国内外的广泛关注。本文以非对称结构的混合五电平逆变器为研究对象,首先基于开关-二极管-电容网络(Switch-Diode-Capacitor,SDC)提出了一种倍压非对称混合五电平逆变器。该新拓扑采用了具有升压以及自均压功能的SDC网络,相比于其他非对称混合五电平逆变器,能够提高逆变器输出电压为电源电压的两倍,同时不需要考虑电容电压的平衡问题,降低了控制难度。此外,本文还研究了非对称混合五电平逆变器的调制策略,针对其拓扑特点提出了一种新的单载波双调制波脉冲宽度调制(Pulse Width Moudulation,P WM)策略。该新调制策略采用了两个调制波,每个采样周期调制波与载波存在4个交点,提高了控制的灵活性,能够解决倍压非对称混合五电平逆变器同类型开关损耗不一致以及电容箝位非对称混合五电平逆变器电容电压的平衡问题。此外,该新调制策略仅用单个三角载波,当采用数字信号处理器(Digi tal signal processor,DSP)作为其控制器时,只需一个增强型脉冲宽度调制模块(enhanced pulse width modulatior,ePWM)就能实现对非对称混合五电平逆变器的控制,不需要多个模块间的同步,节约DSP片上资源的同时降低了控制的实现难度,具有较强的工程实际意义。
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