T型三电平与二极管箝位型三电平导通损耗的对比.pdf

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1、自Au动toc控ontr制oll2015年’第2一期T型三电平与二极管箝位型三电平导通损耗的对比杨超，刘跃(贵州大学电气工程学院，贵州贵阳550025)摘要：电力电子技术自20世纪50年代产生以来，经过大约半个世纪的发展，电力电子装置已经应用到了生产和生活的各个领域之中，近年来T型三电平在高压大容量电力电子系统中得到了广泛的应用。分析了T型三电平逆变器的结构和工作原理，并在此基础上通过进一步对二极管箝位型三电平逆变器，传统T型结构的导通损耗进行了分析和对比，最后推导出两者导通损耗的计算公式，计算二者在不同条件下的导通损

2、耗，总结出两种结构的导通损耗的特点。关键词：T型三电平逆变器二极管箝位型三电平逆变器导通损耗中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1002—6886(2015)02—0061—06ThecontrastofconductiondissipationofT—type3—-levelinverteranddiode—-clamped3-—levelinverterYANGChao，LIUYueAbstract：Basedontheanalysisofthestructureandoperatingprinciple

3、ofT—type3一levelinverter，thispapermakesacontrastoftheconductiondissipationbetweendiode—clamped3一levelinverterandconventionalT—typeinverter。elici—ringacomputationalformulatocalculateeachother'sconductiondissipationunderdifferentconditions．Atlast，thepapersummarizes

4、thecharacteristicsofconductionlossofthetwodirentstructures．Keywords：3——levelT—-typeinverter；diode—·clamped3——levelinverter；conductiondissipation损耗占的比例就会大大减小，导通损耗就会成为主0引言要的功率损耗源。因此，有必要对两种结构的导通电力电子技术自20世纪5O年代产生以来，经损耗进行讨论和比较。过大约半个世纪的发展，电力电子装置已经应用到了生产和生活的各个领域之中。自从上世

5、纪80年代多电平逆变器的概念提出以后，迅速引起了世界各国学者和研发公司的注意_lJ。经过不断的探索和实践，时至今日，多电平变换器拓扑结构已经是中一E醛高压，大功率领域内主回路的主要选择，其中从功能(a)二极管钳位三电平结构示意图(b)T型三电平结构示意图和实用的角度出发，选择较多的结构是由南波长江图1两种拓扑结构示意图在1980年提出二极管钳位三电平(NPC)和近几年开发的T型三电平，两者的拓扑结构如图1所1两种拓扑的器件工作情况分析示-6]。NPC和T型三电平在平时的工作中产生的损要想对两种拓扑的导通损耗进行计算，首

6、先要耗主要由三部分构成：开通损耗、关断损耗和导通损对两种拓扑的工作情况进行充分的了解。下面将对耗。如果对器件开关特性进行优化，那么开通关断两种拓扑结构的工作情况进行分析]。·61·观弋积。IⅪModern馏珂1．1NPC结构工作情况分析开通Ta4管，其他开关管关闭。其工作状况如图3NPC结构在稳定工作时有三种运行状态，分别所示。对应的输出电压为+E／2，0，一E／2，将其标记为1，0和一1状态。其运行状态如图2所示。EEEEEE(C)Uao=一E／2图3采用方法一时T型结构的工作示意图(e)0=一E／2从图3中我们不难

7、看出，方法一虽然表面上看图2NPC工作情况示意图似可行，但是这种方法在状态转换的时候Ta3和从图中可以看出NPC在运行过程中开关信号Ta4管的开关顺序是由电流方向所决定的。例如由遵循Sal和Sa3信号互补，Sa2和Sa4信号互补，上1状态向0状态转换时，假设电流方向为流出方向，桥臂和下桥臂的开关管不能同时开通的原则，开关在关闭Tal管的同时必须先开通Ta2管，然后再开组合不存在冗余。通Ta3管；当电流方向为流人方向时，在关闭Tal管1．2T型结构的工作情况分析的同时必须先开通Ta3管，然后再开通Ta2管。因T型结构在运

8、行过程中也有三种状态，输出电此对信号的控制比较复杂，通常情况下都不采用这压分别为+E／2，0，一E／2，将其标记为1，0和一1状种方法。态。但是其开关状态可以有两种形式。方法二：采用类似于NPC的控制方法。开关信方法一：在输出电压为+E／2时只开通Tal管，号遵循Tal和Ta3信号互补，Ta2和Ta4信号互补，其他开关管关闭；在输