FPGA控制的不对称多电平逆变器的设计
2011-02-27韩金刚汤天浩
电源学报 2011年4期
张 丹,韩金刚,汤天浩
(上海海事大学 物流工程学院,上海 200135)
引言
伴随着多电平技术在大功率场合的应用,各种形式的多电平拓扑结构应运而生,归纳起来主要有三种形式:级联型、二极管钳位型和电容钳位型。级联型多电平逆变器较钳位型多电平逆变器而言,不需要大量的钳位二极管和钳位电容,更容易模块化,控制方便,能够实现大功率的输出,并且易于集成和维护。传统H桥级联型多电平拓扑结构在级联型多电平逆变器中应用最为广泛,主要应用在中高压领域。但是传统多电平逆变器所需功率器件较多、结构复杂,存在逆变系统体积庞大、价格昂贵、效率较低等敏感问题,严重地限制了多电平逆变器的实际应用范围。而非对称混合多电平逆变器及其控制技术,能以更少的功率器件和直流电源,输出较多的电平数,大大简化了多电平拓扑结构、提高功率密度、降低成本,因此成为多电平逆变器的发展趋势。但目前非对称混合多电平逆变器处于初步研究阶段,国内外还没有形成统一结构的拓扑,多是从性价比上对其实用化作出评价。而非对称混合多电平逆变器的运行性能,取决于合适的混合多电平控制策略。因此本文采用FPGA作为控制芯片,对一种新型的两单元级联的不对称混合级联式多电平逆变器进行研究,其基本单元由四电平不对称拓扑结构构成。本文采用的调制方法为载波层叠PWM调制方法,控制芯片为Xilinx公司……
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