基于RB-IGBT的T型逆变器中点电压控制技术仿真研究-论文.pdf

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1、通传电．潦】I：2014年5月25日第31卷第3期TeleeomPowerTechnologyMay25，2014，Vo1．31No．3文章编号：1009—3664(2014)03—0039—03嘲游麟誊基于RB—IGBT的T型逆变器中点电压控制技术仿真研究王全东，李方正(装甲兵工程学院控制工程系，北京100072)摘要：文章首先分析了基于RB-IGBT的三相T型逆变器的拓扑结构和开关模态，深入阐述了T型逆变器中点电压不平衡的原因并提出了针对性的抑制算法。最后利用MATLAB／Simulink模块搭建了系统仿真模型，结果表明采用该算法的SVPWM控制实

2、现了T型逆变器的三电平输出，而且中点电压也得到了有效控制。关键词：RIGBT；T型逆变器；空间电压矢量调制；中点电压中图分类号：TN86文献标识码：ASimulationofNeutralPointVoltageControlofT-ShapedInverterwithReverseBlockingIGBTsWANGQuan-dong。LIFang—zheng(DepartmentofControlEngineering，AcademyofArmoredForceEngineering，Beijing100072，China)Abstract：Firs

3、tly，thepaperanalyzedthetopologyandswitchingmodeofthree-phaseT-shapedinverterwithreverseblockingIGBTs，thenelaboratedthereasonsoftheinverterneutralpointvoltageunbalanceandproposedrelatedsuppres—siGnalgorithm．Atlast，asimulationsystemisbuiltwithMATIAB／Simulink，theresultofthesimulati

4、onshowsthattheT-shapedinvertercanrealizethreelevelvoltageoutputwithSVPWMarithmeticanditsneutralpointvoltageiseffectivelycontrolled．Keywords：RB-IGBT；T-shapedinverter；SVPWM；neutralpointvoltage1T型逆变器概述2T型逆变器工作模态分析T型逆变器是一种改进型的中点钳位型(NPC)三假设负载为阻感负载，逆变器输出电压“()、电电平拓扑，如图1所示，它利用一个双向开关来实现中

5、流i(￡)及开关管驱动信号如图2所示，根据电压电流性点对地钳位的功能¨。与应用较多的二极管NPC的相位关系，一个周期存在八种工作模态，相应的等效拓扑相比，T型逆变器在开关器件、效率和损耗分布等电路如图3所示。方面具有明显优势，未来应用前景广泛。八种工作模态中输出电压只有P、O、N三种状态，P则三相T型三电平逆变器的工作状态可有3=27种。IL／fNl／f一1＼f：、、——图1基于RB-IGBT的单相T型逆变器RB-IGBT是一种具有反向耐压能力的新型IGBT器件，其作用可以等同于普通IGBT串联一个二极管，但是它的导通压降比这种组合小[2]。两个RB-

6、IGBT反并联即为一个可控的双向开关，可有效降低T型逆变图2输出电压电流及驱动波形示意图器的导通损耗，进一步提升T型逆变器的效率。3中点电位不平衡的成因与二极管钳位型三电平类似，中点电流对电容的充放电，同样导致T型逆变器也存在中点电压不平衡采用SVPwM控制时，三相T型逆变器可供选择问题，严重制约了其工程应用。的开关矢量有27个，远多于两电平，因此输出的正弦波形更佳。这些开关矢量按其幅值可以分为四类，如表1所示。收稿日期：2013-12—30作者简介：王全东(1989一)，男，河南濮阳人，装甲兵工程学院控(1)长矢量对中点电位影响(以PNN为例)的等效

7、电制工程系在读硕士研究生，研究方向：电力电子与电力传动。路如图4(a)所示，直流电压中点和负载未形成回路，此时通缱电．潦梭】．：2014年5月25日第31卷第3期TelecomPowerTechnologyMay25，2014，Vo1．31No．3两电容烹的电压相等且保持不爨变G。,G工异，则4中点电压平衡控制策略，处于动态平衡状态。。”一一一”中矢量形成的中点电流会在一个线电压周期内自动平衡中点电位，小矢量对中点电位的影响最大]。但小矢量都是成对的，而且这两种开关状态对中点电{位的影响刚好相反。由此可以通过检测直流侧两个电(a)状态P(uo>0)(b

8、)状态O()容的电压差判断中点电位的偏移，再根据此时的中点电流流向，合理调整正负小矢量脉冲的作