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          混合型多電平逆變器電路設(shè)計(jì)研究
          
						
          
				作者：
				時(shí)間：2012-03-07
				來源：網(wǎng)絡(luò)

				
				
				
				
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			　選擇高阻斷能力器件（如IGCT、GTO）或選擇二極管箝位型逆變單元作為高壓逆變單元（如二極管箝位型三電平或五電平結(jié)構(gòu)）。這兩種方法均可克服高壓?jiǎn)卧β势骷妷簯?yīng)力過高的問題，但由于高阻斷能力的功率器件成本高、開關(guān)頻率低，從而影響了系統(tǒng)的成本及輸出波形的質(zhì)量，而在逆變單元電壓等級(jí)一定的情況下，NPC逆變臂功率器件的電壓應(yīng)力卻是H橋單元的一半，可以顯著降低功率器件的電壓應(yīng)力。因此，選擇二極管箝位型逆變單元作為高壓逆變單元是一種更加值得推薦的方法。

          　　（2）消除低壓?jiǎn)卧娏鞯构鄦栴}

          　　由于混合型逆變器在選取電壓比較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電流倒灌現(xiàn)象，因此在設(shè)計(jì)過程中，可選取適當(dāng)?shù)碾妷罕纫蕴峁┫娏鞯构喱F(xiàn)象所需的冗余狀態(tài)，并使得各電平臺(tái)階階躍也限定在1E之內(nèi)。以圖2(b)電路為例，采用Matlab對(duì)該電路進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果如圖3，其中調(diào)制波頻率為50Hz。根據(jù)公式（1）可知，兩逆變單元電壓關(guān)系可為Uc1＝3Uc2 =3.3kV和Uc1＝2Uc2 =3.0kV兩種情況，相電壓Vao輸出分別為9電平和7電平（如圖3(a)），兩種情況單元1和單元2輸出電壓波形如圖3(b)和圖3(c)。從圖3(c)可看出，當(dāng)Uc1＝3Uc2，單元1輸出電壓為正時(shí)，單元2輸出電壓為1.1kV、0kV、-1.1kV三種情況，在單元2輸出-1.1kV時(shí)，則會(huì)與單元1輸出3.3kV電壓形成環(huán)流，出現(xiàn)電流倒灌現(xiàn)象，降低了逆變器輸出功率，并導(dǎo)致單元2直流側(cè)電位平衡，增加了輸出相電壓Vao的諧波含量（如圖3(d)所示，THD為6.58%），降低了Vao的質(zhì)量；而Uc1＝2Uc2時(shí)，雖然Vao為7電平，但從圖3(b) 與圖3(c)看出，不會(huì)出現(xiàn)電流倒灌現(xiàn)象，Vao的THD降至3.51%。

                     
				
            
                
			
							
          
                
			            
                            
              
            
          
		
          
		
          
		
          
		
          
		
          
			
            
				
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