基于独立电源的级联型多电平倍频SSPWM逆变器研究.pdf

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1、基于独立电源的级联型多电平倍频章建峰，戴训龙(中网船舶重工集团公司第704研究所，上海200031)摘要：主要研究基于独立电源的级联型多电平倍频SSPWM逆变器．基于独立电源的级联砸多电平主电路拓扑，避免r逆变单元多重化需要的笨重的叠加变压器，其较低的工作频率，大大减少r其他高频逆变器带来的强的电磁f扰，倍频SSPWM控制技术，又使逆变器获得优良的正弦输出电压波形．仿真与试验结果与理论分析一致．关键词：独立电源；多电平；倍频；逆变器中图分类号：TM92文献标识码：A文章编号：1005-8354(2010)03-0033-04Researcho

2、ntheCascadeMultilevelInverterwithFrequencyMultiplicationSSPWMBasedonSeparatedDCSourcesZHANGJian—feng．DAIXun-long(No．704ResearchInstitute，CSIC，Shanghai200031，China)Abstract：ThecascademultilevelinverterwithfrequencymultiplicationSSPWMbasedonseparatedDCsourceshavebeeninvestiga

3、tedinthepaper．Thecascademultilevelmail-circuitframebasedonseparatedDCsourcesmayavoidtheunwieldytransformer讥multi—modularconverters，andcanreducetheimpactofEMI如ePfy伽thelowworking-frequencyopposingonhigh-frequencyinvenen．Withthetechnologyofthefrequencymultipli—cationSSPWM，thei

4、nvertercanobtaingoodsineoutputvoltagewaveformJ．Thesimulatedandexperimentalre·suhsagreewiththeoreticanalyses．Keywords：independentDCsource；multi—level；frequencymultiplication；inverterO引言近30年来，随着电力电子技术的高速发展，逆变器已广泛应用于我同船舶领域的各个重要环节⋯，如航窄静止变流器、交流不问断电源、中频电源、变频器等．在逆变器发展过程中，人们一直在探索能够

5、获得优良的正弦输出电压波形的电路拓扑和控制方式，特别是对电磁兼容性要求要的领域．基于独立电源的级联型多电平主电路拓扑旧’3J，可以避免逆变单元多重化带来的笨莺的叠加变压器，其较低的开关工作频率，也可大大减少高频逆变器带来的强的电磁干扰，对抑制电磁兼容效果显著．同时，为了获得优良的正收稿日期：2010-03·18作者简介：章建峰(1979-)，男，工程师，主要研究方向：功率电子变换技术弦输出电压波形，在基于独立电源的级联型多电平主电路逆变拓扑上，引入单极性倍频正弦脉宽调制(倍频SSPWM)控制技术，满足电磁兼容性和输出电压质量的双莺要求．本文以

6、4组H桥逆变单元级联单相逆变器为研究对象，深入研究了基于独立电源的级联型多电平倍频SSPWM逆变器，并提供了仿真与试验的结果．1主电路拓扑与控制技术1．1主电路拓扑图1为基于独立电源的级联型多电平倍频SSP一技术篇2010年第三期33WM逆变器主电路拓扑，该拓扑由4组H桥级联而成，每组H桥逆变单元调制波形根据不同的控制方法移相一定角度，从而形成多电平输出波形，其原理示意图见图2．●PlP3●●PlP3■●P2P4

7、●P2P4■PWMlS15到飞Eo}二磊reas2刮．量0Slb巾akVdc烈Vd+溺0Sb出al【90Vde=工-；{剥．年]斗

8、——_J’剁S16f＼J一{拉。0瑞毛al(哿≈址‘0Sbrea晶J器Sll篙I篱芎￡活=匪EVdc●0型SbCak‘0S--b,Ibak旷虱reaVC+VBS10S12———=卜_J—F引——■卜一*三}七L卜0SN．eak。0Sbred90Vdc礴七狄‘0：SIbreak=王’ODR2●PIP3D●P2P4■PWM2图1基于独立电源的级联型多电平倍频SSPWM逆变器主电路拓扑由图1和图2可以看出，级联的结果可以获得高压大功率的输出，而不需要笨重的升压叠加变压器，既提高了逆变的效率，又缩小了装置的体积，结合良好的控制技术，可以获得优良的输出

9、电压波形．1．2控制技术良好的控制技术，可以使基于独立电源的级联型多电平逆变拓扑发挥巨大的输出波形质餐优势．目前，该拓扑最为常用的控制技术主要是单极性SPWM调制控