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二極管箝位五電平變換器Simulin仿真

作者:衡麗電子

二極管箝位五電平變換器調制方法

傳統的變換器存在高的電壓變化率和共模電壓,且波形諧波含量較大,使得輸出濾波器的設計變得複雜,基于以上原因,國内外提出了各種多電平變換器 。其中二極管箝位五電平逆變器已經較多出現在各類研究之中。圖 1 是二極管箝位型五電平變換器的一路橋臂結構。其中分壓電容 C1=C2=C3=C4,故 UC1=UC2=UC3=UC4;每個橋臂有 8 個開關器件 VT1~VT8 串聯,每 4 個開關器件同處導通或關斷狀态,其中(VT1,VT5)、(VT2,VT6)、(VT3,VT7)、(VT4,VT8)為互補工作的開關對,即當其中一個開關導通時,另一個一定關斷;反之亦然。

二極管箝位五電平變換器Simulin仿真

圖 1 二極管箝位型五電平變換器的一路橋臂結構

五電平變換器的輸出電壓與開關狀态之間的關系見下表:

二極管箝位五電平變換器Simulin仿真

二極管箝位型五電平變換器的每相采用 4 個具有相同頻率 fc 和相同峰峰值 Uc 的鋸齒載波與一個頻率為 fm、幅值為 Um 的正弦波相比較。如圖 2所示。在正弦波與鋸齒波相交的時刻,如果調制波的幅值大于某個鋸齒波的幅值,則開通相應的開關器件;反之,則關斷該器件。

二極管箝位五電平變換器的Simulink仿真

在Simulink中搭建如下的二極管箝位五電平變換器電路:

二極管箝位五電平變換器Simulin仿真

通過上述的調制方法,得到的子產品輸出線電壓波形如下所示:

二極管箝位五電平變換器Simulin仿真

得到的濾波前相電壓和濾波後線電壓如下圖所示:

二極管箝位五電平變換器Simulin仿真