吴浩伟，周 樑，李 鹏，徐正喜

(武汉第二船舶设计研究所，湖北 武汉 430064)

0 引言

随着舰船电力推进技术和舰船综合电力系统的不断发展，逆变器作为主要的电能变换设备，已成为舰船综合电力系统里的关键技术装备［1］。逆变器效率的提升意味着设备对散热要求的降低，设备组成和结构可以得到简化，设备的体积可以更小、重量更轻、功率密度更高，可以说变换效率是衡量逆变器设计水平的一个重要技术指标。更为重要的是，对于作为舰船电力系统中主供电电源的逆变器设备而言，逆变器效率的提高不仅减小了自身的热负荷，也大大减轻了全船空调及其他辅助系统的负荷，使得全船能量利用效率进一步提高。逆变器 (包括变频器)效率每提升1个点都能有效地提升船舶的燃油经济性，增加续航里程。

提高逆变器的效率带来的益处是显而易见的。但目前常规通用逆变器的变换效率已达到90%的高水平，舰船逆变器要想进一步提高变换效率，需要在开关器件选型、逆变拓扑结构、功率母线、滤波电抗器和变压器电磁材料选择等各个环节全面设计优化，以进一步降低设备损耗，提高整机效率。

1 开关器件的选择

开关器件是逆变器中功率损耗的主要器件，开关器件的精心选择和最优运用对逆变器效率水平的提升起到重要的影响。在通用逆变器的设计中，IGBT是最常见的开关器件。因为IGBT导通压降的非线性特性使得IGBT的导通压降并不会随着电流的增加而显著增加，从而保证了逆变器在大负载情况下，仍然可以保持较低的损耗和较高的效率。……