新型电压自均衡开关电容多电平逆变器

TM46; 为了使用更少的器件实现更多的输出电平,同时解决传统多电平逆变器开关器件在高电压下工作时,其电压应力较大,容易损坏的问题,提出一种新型单电源开关电容多电平逆变器拓扑.该开关电容逆变器拓扑通过研究开关电容技术与级联H桥逆变器的结合,采用脉宽调制的方式经过逻辑组合进行调制,实现了高效的电压增益和电平输出.在保证电容电压自均衡的前提下,仅使用单个直流电源输入,产生三倍电压增益的七电平输出.然后,为了进一步拓展该逆变器的应用范围,介绍所提逆变器的扩展结构,并简要分析其工作模式.同时与其他类似拓扑进行对比,证明该拓扑优势.最后为了验证理论分析的正确性,设计了仿真和实验样机,对逆变器的性能进行了...

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Published in电机与控制学报 Vol. 28; no. 3; pp. 157 - 168
Main Authors 李宋, 邵云鹏, 叶满园, 陈银波, 刘文芳, 邢瑞新, 喻生铭
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 华东交通大学 电气与自动化工程学院,江西 南昌 330013 01.03.2024
Subjects
电压应力
capacitors voltage self-balancing
开关电容
switched-capacitor
基本单元
voltage stress
basic unit
单输入
single-input
电容电压自均衡
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ISSN1007-449X
DOI10.15938/j.emc.2024.03.016

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Summary:TM46; 为了使用更少的器件实现更多的输出电平,同时解决传统多电平逆变器开关器件在高电压下工作时,其电压应力较大,容易损坏的问题,提出一种新型单电源开关电容多电平逆变器拓扑.该开关电容逆变器拓扑通过研究开关电容技术与级联H桥逆变器的结合,采用脉宽调制的方式经过逻辑组合进行调制,实现了高效的电压增益和电平输出.在保证电容电压自均衡的前提下,仅使用单个直流电源输入,产生三倍电压增益的七电平输出.然后,为了进一步拓展该逆变器的应用范围,介绍所提逆变器的扩展结构,并简要分析其工作模式.同时与其他类似拓扑进行对比,证明该拓扑优势.最后为了验证理论分析的正确性,设计了仿真和实验样机,对逆变器的性能进行了详细测试.
ISSN:1007-449X
DOI:10.15938/j.emc.2024.03.016