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1、-范文最新推荐-1 / 10Saber 差动式三电平逆变电路的分析与设计摘要本文提出一种新型的差动式三电平逆变器，它是在原有的三电平双向直流变换器的基础上，以差动电路的形式构成的，这样的逆变器既能满足输出三电平的电压波形又能直接完成 DC/AC 的工作；并且具有普通三电平直流变换器的优点，开关管电压应力减小、输出谐波含量减小等等。本文详细分析它的工作过程，以及控制策略。12023为验证变换器理论的正确性，通过 Saber 软件搭建模型进行仿真实验，观察仿真的输出波形，电感电流波形，以及其工作时序波形，最红得到相应的结果。关键词：差动式三电平 逆变器 交错互补控制毕业设计说明书（论文）外文摘要
2、TitleANALYSIS AND DESIGN OF THE DIFFERENTIAL THREE-LEVEL INVERTER CIRCUITAbstractA new type of differential three-level inverter is presented in this paper, it is on the basis of the original three-level bi-directional DC-DC converter in the form of the differential circuit, the inverter meets the o
3、utputthree-level voltage waveform but also directly to complete the work of the DC / AC; and has the advantages of the ordinary three-level DC-DC converter, the switch voltage stress is reduced, the output harmonic content decreases. In this paper,we take a detailed analysis of its work processes, a
4、nd control strategies.Simulation experiments to observe the simulation waveform of the output inductor current waveform, as well as its work timing waveforms by Saber software to verify the correctness of the converter theory, build a model, the most red and the corresponding results.-范文最新推荐-3 / 10K
5、eywords： DifferentialThree-LevelInverter Staggered complementary control1 绪论 11.1 逆变器的发展与现状 1 1.5 本文研究的内容 81.6 本课题研究的意义 92 差动式三电平逆变器的拓扑研究及其原理 102.1 差动式三电平逆变器的电路拓扑 102.2 差动式三电平逆变器的工作原理 112.2.1 逆变器开关模态分析 112.2.2 逆变器特性 172.3 本章小结 .183 差动式三电平逆变器的控制方式及原理 193.1 相位相差 180°锯齿波的产生 193.2 驱动信号的产生 193.2.1 三电
6、平直流变换器采用的交错控制方式 19 4.3.1 功率器件的选择 304.3.2 滤波电感的选择 324.3.3 箝位电容的选择 334.3.4 负载的选择 33-范文最新推荐-5 / 104.3.5 滤波电容的选择 344.4 本章小结 34结论 35致谢 36参考文献 371 绪论1.1 逆变电路的发展与现状逆变器广泛应用于以直流发电机、蓄电池、太阳能电池和燃料电池为主直流电源的逆变场合。随着石油、煤和天然气等主要能源的日益紧张，新能源的开发和利用越来越得到人们的重视。利用新能源的关键技 术——逆变器能将蓄电池、太阳能电池和燃料电池等其他新能源转化的电能变换成交流电
7、能与电网并网发电，故它在新 能源的开发和利用领域有着至关重要的地位。按照交流用电负载与输入直流电源电气隔离元件的工作频率，逆变器可分为低频环节和高频环节两大类；按照交流 输出能量的去向，逆变器可分为无源逆变和并网逆变两大类。 该逆变器具有双向功率流、单级功率变换、输出电压纹波小、可靠性高等优点。（4）单级 Buck-Boost 型高频环节逆变器这类逆变器具有拓扑简洁、单级功率变换、可靠性高、容量小、输出电压纹波大等特点。（5）两级级联直流变换器型高频环节逆变器这类逆变器用于新能源并网逆变场合，充分体现出其优越性；这类逆变器用于独立发电场合，仅在恒定-范文最新推荐-7 / 10阻性负载时输出波形
8、较好，就是说负载适应能力差；有单向功率流和双向功率流两类。（6）单级直流变换器型高频环节逆变器。低频环节逆变器适用于对变换效率有高要求的场合；而高频环节逆变器，则适用于对体积、重量有高要求的场合。逆变器正朝着高功率密度、高变换效率、高可靠性、无污染、智能化和集成化的方向发展。1.2 多电平技术的来源和发展德国学者 Holtz 于 1977 年首次提出三电平变换拓扑，其主电路采用常规的两电平电路，仅在每相桥臂带一对开关管作为辅助中点进行箝位。1980 年，日本长冈科技大学 A.Nabae 等人将辅助开关管换成一对箝位二极管，分别和上下桥臂串联的开关管相连以辅助中点箝位，称为二极管中点箝位式（Ne
9、utral Point Clamped， NPC）三电平变换器。这种变换器控制较容易，主开关管关断时仅承受直流侧一半的电压，因此更适合在大功率场合。1983 年，Bhagwat 和Stefanovic 将这种电路结构由三电平推广到多电平，进一步奠定了 NPC 结构的多电平模式。传统的两电平变换器结构如果应用在中高压大容量场合，只能采用 GTO 器件或者采用 IGBT 串联的方式。GTO 虽然容量很大，但是具有开关频率低、驱动和吸收电路复杂等固有缺点，造成输出电流畸变比较严重。如果采用器件串联方式，又要求器件间的动静态均压效果好、触发脉冲严格一致，降低了系统的可靠性。由于多电平变换器能有效的降低
10、每个开关管上的电压应力，保证无需采用器件串联的工作方式也可应用于中高压大容量场合，所以在高压大功率领域受到越来越多的关注。 但是中点箝位的应用中有一个关键的问题：如何保证分压电容 和 上的电压相等。因为如果 和 上的电压不等，反而会造成电压的谐波含量增加，甚至系统不能稳定工作。电容的均压问题是中点箝位逆变器的一个难点和热点问题。-范文最新推荐-9 / 10图 1-2 中点箝位脉宽调制逆变器1.3.2 飞跨容箝位三电平逆变器在二极管箱位三电平逆变器的基础上，提出了一种新的三电平拓扑一飞跨容箝位三电平逆变器，该拓扑是用一个电容代替两个箝位二极管，由于该电容是飞跨在两对串联的开关管中间，所以称其为飞
11、跨电容(Flying-CaPacitorTL)箝位三电平逆变器，该电路的拓扑如图 1-3 所示。稳态输出时，飞跨电容 上的电压为输入电压的一半。当 、 导通时， =+ /2;当 、 导通时， =- /2 当 、(或 、 )导通时， =0，每相的开关管的开关规律是 ， 互补导通， 、 互补导通。本拓扑的关键是如何保证 上的电压为输入电压的一半，即如何保证对 的充放电平衡。由于 的充放电只与 输出为 0 电平时有关，所以应该合理选择两个0 电平时开关管的导通情况。为了控制飞跨电容上的电压纹波，通常使用以下两种方法:增大飞跨电容的容量，或者提高系统的开关频率。前者会使系统体积增大，后者会使系统的开关损耗增加。图 1-3 飞跨容三电平逆变器1.3.3 级联型三电平逆变器级联型三电平逆变器(Cascaded TL Inverter)3-5目前也是研究多电平中的一个热点拓扑，在中等电压大功率的电机驱动、大功率电源以及大功率的有源电力滤波 等中得到广泛应用。该拓扑是将两个 H 桥的输出桥臂进行串联，从而每相相电压可以得到三种电平，该电路的拓扑如图 1-4 所示。图 1-4 级联型三电平逆变器
