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一种交错并联三电平逆变器均流的控制方法

2021-10-23刘艺超

新型工业化 2021年8期

刘艺超

(科华数据股份有限公司,福建 厦门 361000)

0 引言

逆变器的各并联桥臂开关管驱动频率相同,载波相位错开一定角度运行的电路拓扑称为逆变器交错并联拓扑。当并联桥臂为两路时,采用载波交错180°的调制方法可实现最好的谐波特性。逆变器交错并联拓扑的两路并联桥臂的滤波电感共用同一滤波电容组成LC滤波电路,就滤波电容而言具有开关频率倍频的效果,同时输出总电流纹波是两路桥臂输出电流纹波错相180°后的叠加值,如图1所示,总电流纹波幅值显著减小[1-2]。电流纹波频率提高的同时纹波幅值减小,可以降低对磁性元件的要求,减少使用的滤波器个数,提高电源系统的瞬态响应特性从而提高电源系统的功率密度[3]。因此交错并联拓扑在高功率密度的电力电子产品设计时深受开发者的青睐。

图1 两路并联桥臂交错并联的电流纹波

交错并联拓扑带来益处的同时,也带来了一些技术问题。常见的交错并联拓扑软件控制方法,比较突出的问题是均流效果不佳,它继而引起一系列的问题:①桥臂中开关管的温升差异增大,降低了系统的可靠性;②系统内部环流增大,降低了系统的稳定性;③降低了系统的效率等性能指标。

本文提出一种逆变器交错并联拓扑第二路逆变桥臂电感电流差拍采样和控制的方法,可以解决常见的无差拍采样控制方法均流控制效果不佳的问题。以两路I型三电平逆变桥臂交错并联的逆变器为样机平台进行实验,测试结果表明差拍采样控制方法能得到较好的均流效果。……

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