發(fā)布時間：2020-05-04 20:27

【摘要】：兩電平逆變器結(jié)構(gòu)簡單,使用功率器件少,在低壓及小功率場合應(yīng)用廣泛。但在光伏逆變系統(tǒng)應(yīng)用中,直流母線電壓較高,對逆變器性能要求嚴(yán)格,兩電平逆變器結(jié)構(gòu)逐漸被二電平逆變器結(jié)構(gòu)所代替。三電平中點鉗位型(Neutral Point Clamped,NPC)逆變器輸出電壓質(zhì)量較高,開關(guān)管電壓應(yīng)力小,產(chǎn)生電磁噪聲低,在中高壓電機驅(qū)動、微電網(wǎng)建設(shè)、光伏并網(wǎng)及各種逆變電源系統(tǒng)等方面具有非常廣泛的應(yīng)用前景,也是光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展的主要方向之一。三電平NPC逆變器工作時,橋臂內(nèi)側(cè)開關(guān)管幾乎沒有開關(guān)損耗,但橋臂外側(cè)開關(guān)管開關(guān)損耗和鉗位二極管反向恢復(fù)損耗較高。針對此問題,本文提出一種用于三電平NPC逆變器的零電壓轉(zhuǎn)換(Zero Voltage Transition,ZVT)PWM軟開關(guān)技術(shù),所提方案電路控制方法簡單,適用于空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)等調(diào)制方法,每相只需額外增加兩個輔助開關(guān)管,實現(xiàn)了主開關(guān)管的零電壓開通與鉗位二極管的自然關(guān)斷,同時降低了主開關(guān)管的關(guān)斷損耗。本文深入分析了SVPWM調(diào)制方法與ZVT-PWM軟開關(guān)三電平NPC逆變器的換流過程,計算給出了軟開關(guān)諧振電路參數(shù)的設(shè)計方法,并通過PLECS仿真對逆變器的開關(guān)損耗和換流過程進行了模擬與驗證。最后,搭建了一臺1kW的三電平NPC逆變器實驗平臺,樣機采用SVPWM調(diào)制方法。實驗對比了硬開關(guān)運行狀態(tài)與軟開關(guān)運行狀態(tài),結(jié)果驗證了所提軟開關(guān)策略能適用于SVPWM等調(diào)制方法,并且相對于硬開關(guān)運行提高了逆變器工作效率。
【圖文】：

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本文編號：2648949