有源中点钳位逆变器的损耗均衡和效率优化策略.pdfVIP

2022 年 10 月 电 工 技 术 学 报 Vol.37 No. 19 第 37 卷第 19 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Oct. 2022 DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.220269 有源中点钳位逆变器的损耗均衡和 效率优化策略 万文超 段善旭 余天宝 米慧瑶 （强电磁工程与新技术国家重点实验室（华中科技大学电气与电子工程学院） 武汉 430074 ） 摘要 针对有源中点钳位（ANPC ）逆变器，基于开关损耗分配的基本原理，建立开关器件的 损耗估计模型，提出一种主动调节损耗分布的方法，通过合理分配不同开关器件来承受开关损耗， 调节各模态的起始时间和持续时间，尽可能地减小各开关器件之间的损耗差异，并扩展到变功率 因数角的场合，该方法实施简单且有效。此外，当桥臂输出电压被钳位到直流中点时，通过对驱 动时序的调整和重新构造，使两条零电平回路同时导通（TZCC ）进行续流，有效地减小了导通损 耗，进一步提升变换器效率。较传统的损耗均衡或效率优化单一目标上，所提方法在损耗均衡的 同时又能兼顾其运行效率，充分地发挥出ANPC 逆变器的优势。最后，通过仿真和实验验证了所 提策略的有效性。 关键词：有源中点钳位（ANPC ）逆变器 损耗均衡 驱动重构 效率提升 中图分类号：TM46 Loss Equalization and Efficiency Optimization Strategy of Active Neutral Point Clamped Inverter Wan Wenchao Duan Shanxu Yu Tianbao Mi Huiyao （State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Engineering and Technology School of Electrical and Electronic Engineering Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 China ） Abstract For active neutral point clamped (ANPC) inverter, loss estimation model of power devices is built based on the principle of switching loss distribution, and an online adjustable loss distribution method is proposed to minimize the loss difference between every power device, by means of reasonably allocating different switching devices to undertake the switching loss and regulating the starting time and duration time of each mode. The method is deduced in detail and extended to the cases of variable power factor angles, which shows simple implementation and good effectiveness. Mor