郑 征 李绍令

（河南理工大学电气工程与自动化学院 焦作 454000）

基于二维调制的级联型整流器负载平衡度限制范围

郑 征 李绍令

（河南理工大学电气工程与自动化学院 焦作 454000）

级联型整流器运行时可能会出现负载不平衡的情况，负载平衡度超出一定范围时直流母线电压将无法保持平衡，此时由其合成的交流侧电压谐波分量增加，导致系统电流的谐波分量也相应增加。在对基于二维调制的平衡控制方式研究的基础上，对单相两级级联整流器的调制波形作深入分析，根据调制波形推导出使两桥直流母线电压能够保持平衡的负载平衡度限制范围。搭建基于Matlab/Simulink的仿真模型和基于RT-lab的半实物实时仿真实验平台，通过仿真和实验验证所作分析与结论的正确性，为无工频变压器级联式功率变换器的设计提供了理论依据。

级联型整流器 负载平衡度限制范围 二维调制 电压平衡

0 引言

级联H桥变换器以H桥电路作为基本能量变换单元，将多个H桥串联起来，单个功率器件承受电压低，可以在交流侧输出较高电压的阶梯波，从而可以将较低耐压等级的功率器件应用于较高电压等级的功率变换场合[1,2]。具有结构简单、模块化程度高、易于多级拓展等突出优点，在高压大功率电力传动、静止无功补偿、新能源发电等场合已得到成功应用[3-5]。

近年来，一种新型的无工频变压器级联式功率变换器引起了人们越来越多的关注。该变换器单相拓扑结构如图1所示，采用高频变压器配合级联H桥整流技术可使高压变流器摆脱工频变压器的限制，且这种结构使得变流器的控制更加灵活[6]。……