新型不对称五电平逆变器的输出电压频谱分析

本文研究了一种新型的不对称五电平逆变器的电路拓扑，并分析了其采用的混合调制策略。基于文中所提方案，快速器件和高压器件能协调工作。为精确测算输出电压频谱，建立了三种载波分布下的调制过程数学模型，继而运用Bennet扩展方法推导出严格的频谱表达式。文中总结了调制比全范围变化时的输出电压频谱特性。实验有力地证实了理论分析和方案的可行性。     

新型三相混合不对称九电平逆变器研究

该文提出了一种混合不对称三相九电平逆变器，这种新型的多电平逆变器将不对称五电平逆变器与传统的两电平全桥逆变器级联在一起而获得的。该文对这种逆变器进行了分析，提出了一种新型混合不对称调制方法，并对单相中每个模块的输出电压的频谱和不对称五电平模块的直流母线电容电压不平衡问题进行了分析。文中进行了瞬时反馈数字控制器的设计，最后给出仿真分析和实验验证结果。     

新型不对称五电平逆变器的输出电压频谱分析

本文研究了一种新型的不对称五电平逆变器的电路拓扑,并分析了其采用的混合调制策略。基于文中所提方案,快速器件和高压器件能协调工作。为精确测算输出电压频谱,建立了三种载波分布下的调制过程数学模型,继而运用Bennet扩展方法推导出严格的频谱表连式。文中总结了调制比全范围变化时的输出电压频谱特性。实验有力地证实了理论分析和方案的可行性。     

五电平逆变器过调制研究

将基于叠加原理的过调制处理策略应用于五电平逆变器的过调制区域,详细分析了过调制区域的处理方案,使得处于过调制区域的参考矢量得到有效调整,然后在不同调制度下进行实验,实现了由线性调制区域到六拍阶梯波的平稳转换,实验结果验证了过调制处理方法的正确性和有效性。     

混合九电平逆变器改进调制策略及功率均衡控制方法

三单元九电平逆变器可以用较少的H桥单元输出较多的电平数,同时又拥有较好的输出波形质量。但是传统的混合频率调制策略中只对其中一个低压单元采用PWM调制,这会导致两个低压单元间出现开关损耗与发热分配不均的问题,同时传统调制策略还存在输出功率不均衡问题。针对以上问题提出了一种改进混合调制策略以及在该策略下的功率均衡控制方法,该调制策略在保持输出电能质量不变的情况下实现了3个单元之间的输出功率均衡以及开关损耗在两低压单元之间的平均分配。仿真与实验结果验证了该调制策略的可行性。     

新型SVPWM五电平控制算法及过调制研究

为提高直流电压利用率,减少五电平逆变器SVPWM算法的计算时间,提出了一种新型SVPWM算法。新算法无需对坐标系进行变换,计算中不会出现根号矩阵,因此减少了计算量且可应用到五电平及多电平领域,并对过调制区域的控制进行了分析以扩大调制范围。通过对现有算法与先前算法进行比较表明,新算法的效率很高。基于DSPTMS320F28335和FPGA控制器进行算法实现,并在二极管箝位式五电平实验平台上进行实验,结果验证了这种算法及过调制区域控制的有效性和可行性。     

一种新型单相不对称五电平逆变器

该文对一种新型单相不对称五电平逆变器进行研究，这种新型逆变器是通过将半桥二极管钳位逆变器和传统两电平半桥逆变器共享同一直流母线而获得的。针对这种新型拓扑结构该文分析了一种方波合成与消谐波三角载波PWM相结合的控制方法，在这种控制方法下，新型逆变器允许开关速度较快的器件和耐压值较高的器件工作在一起。文中将这种逆变器与其它三种单相五电平逆变器进行了比较。最后本文对一个单相五电平不对称逆变器电路进行了实验验证，并给出相关结论。     

混合五电平逆变器的单载波双调制波调制策略

以电容箝位型混合五电平逆变器为研究对象,在分析其工作原理及电容电压平衡控制的基础上,提出了一种适用于该混合五电平逆变器的单载波双调制波脉冲宽度调制(PWM)策略。通过控制一个载波周期内电容的充放电量相等来保持其电压平衡,同时只需数字信号处理器(DSP)上的一个ePWM模块即可实现该混合五电平逆变器的控制,降低了控制难度,最大限度地节约了DSP片上资源。实验结果验证了所提调制策略的正确性和可行性。     

新型SVPWM 5电平逆变器算法及过调制研究

为提高逆变器直流母线电压利用率,降低谐波,扩大电机的运行范围,提出了改进型5电平逆变器SVPWM算法及其过调制控制,通过对新算法和先前算法进行比较以及仿真结果表明,新算法的效率很高,输出基波电压幅值与调制系数呈线性关系,实现从线性调制区到6拍波之间的平滑过渡.基于DSP28335和FPGA控制器进行算法实现,并在二极管钳位式5电平实验平台上进行实验验证,实验结果验证了这种算法的有效性和可行性.     

混合十三电平逆变器的倍频调制及功率均衡方法

在逆变器输出电平数目相同的情况下,相比传统级联多电平逆变器,直流侧电压比为1:1:1:3的混合十三电平逆变器拓扑能够减少使用的直流电源和开关器件数量。为解决该拓扑级联单元间输出功率不均衡的问题,并实现倍频调制提高等效开关频率,提出一种在高压单元采用阶梯波调制、低压单元采用融合载波移相和载波移幅的混合倍频调制策略和该策略下的功率均衡控制方法,从而实现了全调制度范围内4个单元之间的输出功率均衡以及3个低压H桥单元之间开关损耗的平均分配,同时保证高压单元功率器件工作在基波频率状态,降低损耗,且逆变器输出电压波形具有3倍频特性。最后通过仿真和实验证明了理论分析的正确性及方案的可行性。     

混合级联27电平逆变器控制策略和谐波分析

级联多电平逆变器因其具有众多优点,在高压大功率应用场合受到了越来越多的关注。混合级联多电平逆变器是级联多电平逆变器的一种特殊形式,它可以采用尽可能少的功率器件和独立直流电压源,得到尽可能多的电平数。本文混合级联多电平逆变器的直流侧采用1:3:9的电压比例,控制策略采用最近电平逼近调制(NLM),得到了27个电平数的输出电压,推导出输出电压的Fourier级数表达式,计算了理论上基波、谐波特性。最后通过Saber的联合仿真功能,仿真验证了最近电平逼近调制方法的有效性和基波、谐波特性的正确性。     

基于EPWM的不对称六电平逆变器研究

研究了一种单相不对称混合6电平逆变器的拓扑结构,该新型逆变器拓扑结构通过一个两电平半桥单元及一个三电平半桥单元级联获得。针对该拓扑结构采用了阶梯波等脉冲宽度调制(Equal Pulse Width Modu-lation,简称EPWM)的控制方法,并在负载端加入了滤波电路。运用DSP硬件平台对该单相不对称逆变器进行了实验验证,两种方法输出波形均很理想。证明了该结构的可行性及控制方法选用的合理性,同时加入负载端滤波电路,使输出波形更平滑,说明了滤波电路发挥了预期作用。     

基于电容箝位五电平H桥的逆变器应用

为研究基于电容箝位五电平H桥逆变器的应用,以电容箝位5电平H桥构成三相逆变器,结合电容箝位3电平和常规H桥电路的优点,并采用消谐波PWM和载波相移PWM相结合的调制策略,对所采用的逆变器拓扑及其控制策略的有效性进行了仿真和实验验证。结果表明:所采用的逆变器拓扑可以方便地得到5电平输出,提高了输出电压和功率等级;所采用的控制策略能够有效提高等效载波频率,降低滤波器的体积和容量;两种调制方法的结合可发挥各自的优势,使控制灵活、实现简单。     

一种新颖的分段连续控制SVPWM 过调制算法

提出了一种基于角度控制的分段连续SVPWM过调制算法.该算法突破了两个阶段的限制,不需要存储大量的计算数据,能够使逆变器平滑地从线性调制状态过渡到六阶梯波工作状态,非常适合数字化应用,并且具有良好的线性增益.分析了应用该算法以后逆变器输出电压中谐波畸变(THD)的情况,以及主要谐波成分百分含量的变化情况.实验证明该算法非常适合异步电机实际应用.     

一种新颖的分段连续控制SVPWM过调制算法

提出了一种基于角度控制的分段连续SVPWM过调制算法。该算法突破了两个阶段的限制，不需要存储大量的计算数据，能够使逆变器平滑地从线性调制状态过渡到六阶梯波工作状态，非常适合数字化应用，并且具有良好的线性增益。分析了应用该算法以后逆变器输出电压中谐波畸变（THD）的情况，以及主要谐波成分百分含量的变化情况。实验证明该算法非常适合异步电机实际应用。     

新型Z源不对称三电平逆变器及中点电位控制方法研究

为克服单Z源中点箝位型NPC(neutral point clamped)三电平逆变器主电路所需器件多、硬件成本高的缺点,提出了一种新型Z源不对称三电平逆变器拓扑结构,该拓扑不需要箝位二极管,同时保持了Z源三电平逆变器的固有优势。根据其特有的上、下直通状态插入规律以及对中点电位的影响,提出一种最优空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)控制策略,通过调节上、下直通时间,在实现直流升压的同时有效抑制了中点电位的偏移,且最大程度减小了直通动作产生的开关损耗。通过MATLAB/Simulink仿真,验证了该方法的可行性和有效性。     

一种改进型级联多电平拓扑及其频谱分析

近些年,多电平拓扑结构特别是级联和二极管钳位这两种拓扑在中高压大功率领域中得到广泛的关注和应用.本文对这两种多电平拓扑结构的优缺点进行分析,根据目前电力电子器件的发展特点,将具有相同母线电压的一个二极管钳位H桥拓扑与若干个H桥级联,形成一种具有实用价值的改进型逆变器拓扑结构,并对其进行研究.针对这种拓扑结构,分析了一种...     

An Analysis Approach for the Assessment of Pulse-width Modulated Carrier Frequency Spectral Components in Power Distribution Systems with Photovoltaic Resources

Power distribution systems may have photovoltaic resources, and these resources may interface with the AC system via pulse-width modulated inverters. The pulse-width modulated currents have high-frequency spectra due to the switching frequency, which is typically 2.0–20 kHz. These carrier frequency components are asynchronous to the “power frequency” (the “baseband,” which is 50 or 60 Hz). Residential photovoltaic resources are in the 2–5 kW range, and “utility-scale” photovoltaic resources may be in the range of 500 kW. The pulse-width modulated carrier frequency components of voltage and current propagate in the power distribution system, and the details of this propagation are described. Note that the pulse-width modulated voltages are not harmonics of the 60-Hz baseband frequency, nor are the several pulse-width modulated voltages generally synchronous with each other. The objective is to describe an analytical approach for the assessment of carrier frequency spectra in distribution systems with photovoltaic resources. Analysis tools and experience with those tools are given. Information is given to distribution engineers faced with systems with pulse-width modulated inverter resources and advice on frequency ranges of study, potential modeling inaccuracies, and software tools. The results of a study on an actual high penetration solar photovoltaic feeder are given.     

基于移相脉冲宽度调制控制的串联谐振式塑料薄膜表面处理电源的研制

塑料薄膜表面处理负载是一种非线性变化的容性负载,随着放电的增强,负载等效电容增大。针对负载这一特点,研制一台基于移相脉冲宽度调制(PS-PWM)控制的塑料薄膜表面处理电源,实现对负载谐振频率的闭环跟踪。采用PS-PWM控制的塑料薄膜表面处理电源简单,紧凑,可获得很高的效率,采用二极管直接整流方式,克服了因晶闸管整流所带来的尺寸和成本问题。这种高频电源较好地实现了开关管的零电压(ZVS)软化,得到了较宽的调功范围。文中给出了该电源对塑料薄膜表面处理的实际结果,并验证了其有效性。