新型层叠式多电平逆变器.PDF

维普资讯 第 l0卷第 l2期 髫 潦艘 术石 阕 Vo1．10No．12 2007年 l2月 POWER SUPPLYTECHNOLOGIESAND APPLICATIONS December2007 新型层叠式多电平逆变器 刘凤君 (北京航天工业总公司二院206所 ， 北京 100854) 摘 要 ：介绍 了一种新型的层叠式多电平逆变器的工作原理与控制方法。 关键词：层叠式 ；多层；多电平逆变器 New StackedMulticellInverter(SMI) LIU Feng-ju‘n (206thInstituteofCASIC，Beijing 100854，China) Abstract：Thebasicworkprinciplesandeonlro]methodofanew slackedmuhicel~inverters． Keywords：slacked；muhicell；muhilevelinverters 中图分类号：TM46 文献标识码 ：A 文章编号：0219—2713(2007)12—0001—07 0 引言 再通过半桥式、全桥式或推挽式的逆变方式将其 逆变成准正弦波交流电压。这种新型层叠式多电 常说的多电平逆变器只有两种，一种是箝位 平逆变器具有以下特点： 式多电平逆变器 (包括二极管箝位式多电平逆变 (1)具有箝位式与级联式多电平逆变器的优 器和飞跨 电容式多电平逆变器)，另一种是级联式 点，克服了它们的缺点，是当今最优 良的一种多电 多电平逆变器 。前者的特点是所用直流电源 的个 平逆变器，在电平数相同时所用的开关器件最少， 数最少，只用一个 ，但所用的开关器件较多；后者 而且只用一个独立直流电源； 的特点是所用开关器件最少，但所用的独立直流 (2)不用箝位二极管与箝位电容； 电源的个数较多。能不能找到一种多电平逆变器 (3)可以实现PWM控制，控制方法和控制电 集两者的优点，既所用的开关器件较少，又使所用 路简单，可 以输 出接近于正弦的准正弦多电平 的独立直流电源的个数也较少，同时也能克服两 PWM 电压； 者的缺点呢?我们经过长时间的研究，找到了一种 (4)易于扩展 、扩容 ，且使逆变开关工作在 新型的层叠式多电平逆变器，达到了上述要求 。 ZVS状态； (5)可 以达到完美无谐波的输 出电压波形，当 1 新型层叠式多电平逆变器的特点 应用于变频调速系统时，可以不使用任何的交流 所谓新型层叠式多电平逆变器，实际上是一 输出滤波器，是一种性能优 良的多电平逆变器； 种将直流电源(如蓄电池)用箝位式多电平逆变器 (6)体积小，重量轻，成本低廉，价格便宜。 的方法通过直流电容分压成多个直流电源 电压， 2 新型层叠式多电平逆变器的工作原理 然后对多个直流电源电压采用二极管串联叠加使 其变换成全桥整流式准正弦PWM 电压波形，而后 2．1 直流电容分压与二极管串联叠加的原理