关键字 |
| 多级逆变器,正弦载波PWM相转变,转变阶段处理PWM,脉冲生成,分析。 |
介绍 |
| 许多工业应用近年来开始要求更高的动力装置。一些中压电动机驱动器和实用应用程序需要中压和兆瓦功率。对于中压电网,麻烦直接连接只有一个功率半导体开关。因此,引入了一个多级电源转换器结构作为替代高功率和中压情况。多级转换器不仅达到高功率等级,但还支持可再生能源的使用。光伏等可再生能源,风能和燃料电池可以很容易地为多级转换器系统的高功率应用[1 - 3]。 |
| 多级转换器的概念引入了自1975年以来[4]。这个词多级转换器[5]始于三个水平。随后,几个多级转换器拓扑已经开发[6-13]。然而,多级转换器的基本概念来实现更高的权力是使用一系列电力半导体开关和几个低电压直流源进行能量变换的电压波形合成一个楼梯。电容器、电池和可再生电压源可以使用多个直流电压源。 |
| 级联h桥的五级多电平逆变器(多层互连)8个开关。正弦相移载波PWM用于级联H-ridge五级多层互连,所有的开关操作与载波开关频率,因此,高切换损失。相同的五级输出电压产生6开关(多管五级多层互连),水平移相处理PWM使用。在这些逆变器,其余2开关操作的基本频率和开关操作与载波开关频率,然后切换损失较低与级联Hbridge五级多层互连[14]。 |
| 中使用的PWM技术信息学硕士学历,切换损失,效率高和载体的交换机能够降低开关频率,开关的成本很高。 |
| 本文基本开关频率的开关操作,切换损失降低和效率增加。开关能够基本切换频率,然后转换成本很低。提出了小说简化的级联多管和h桥多层互连有10个开关和三个电池。提出小说简化的级联多管和h桥多层互连产生9,11,13,15级楼梯情况下输出电压只有10个开关。增加相应的THD减少输出电压水平。 |
| 基本的逆变器将直流转换成交流所需的输出电压和频率。逆变器的输出产生两个+直流和直流电压水平。逆变器的输出产生对称方波。方波输出电压包含无数奇怪的谐波。使用多级逆变器谐波减少。多电平逆变器被定义为水平指的是各种电压值在一个循环。多电平逆变器的输出电压从三个水平。基本的逆变器产生三个电压水平0,+直流和直流。三个级别输出电压谐波含量减少而包含两个输出电压水平。电压水平增加,输出电压谐波含量减少和容易正弦波输出波形从多级逆变器产生。 |
| a级联h桥五级多电平逆变器(多层互连) |
| 一次完整的h桥逆变器产生三个电压水平。他们是0,+直流和直流。5级的输出电压产生于两个完整h桥逆变器级联形式连接。他们是0,+ 2 Vs + Vs, 2对,与正弦相移载波脉冲宽度调制用于级联h桥逆变五级。用于载波的载波频率1860赫兹。 |
| 我表中所示,„1 ?意味着开关和„0 ?意味着开关在级联h桥5级多层互连。VS1 = VS2 = 100 v的输入电压逆变器。正弦相移载波PWM应用于电路、PWM波形包含一个参考和四个载波形式。载波相移的形式是3600 / (n - 1)„n ?意味着数量的电压水平。第一个载波波形与0度,第二载波波形与90度转变,第三载波波形改变180度和第四载波波形与270度转变。所有与载波开关操作开关频率的切换损失高在上面的电路。5级输出电压产生在上面的电路。 |
| b .多管五级多电平逆变器(多层互连)和六个开关 |
| 使用两个来源产生的五级输出电压有六个开关。他们是0,+直流,直流,2 + 2直流-直流。水平移相处理多管五级多电平逆变器中使用脉冲宽度调制有六个开关,这比级联h桥五级多电平逆变器开关设备,电路复杂,区域所需的成本也降低了。VS1 = VS2 = 100 v的输入电压逆变器。承运人切换频率1860赫兹用于多管5级多层互连S1, S4, S3和s6。基本开关频率用于S2, S5开关。 |
| 表2显示了„1 ?意味着„在开关?和„0 ?意味着开关„?在多管五级多层互连图。在上面的图2所示操作水平移相处理PWM, PWM包含两个参考波形和两个载波波形和调制多管5级的逻辑所示的图3中多层互连在图4所示。上面的图4显示中间的开关操作与基本开关频率(S2, S5)和剩余的四个开关操作切换载波频率(S1, S3、S4 S6)调制逻辑应用于多管5级多层互连(图2所示)相比,5级级联h桥多层互连有一个参考波形和四个载波形式然后在级联h桥开关损失高5级多层互连。 |
| 多管的切换损失减少5级多层互连与级联h桥5级多层互连。 |
| 上面的图5所示5级输出电压的5级多管多层互连。相同的5级输出电压级联h桥多层互连。 |
| 上面的表3显示了比较级联h桥多层互连和多管多层互连。PWM技术用于信息学硕士学历,开关损耗很高。成本高,因为PWM技术用于多层互连(交换机能够载波开关频率,所以开关成本很高)。7级输出电压生产相同数量的开关(6)多管多层互连。与基本操作的开关切换频率,开关的成本很低。所以,开关损耗低,减少开关的数量(12级联h桥配置交换机相比需要生产7级),复杂性和控制电路。多管7级多层互连操作如下所示。 |
| c .多管seven-level多电平逆变器(多层互连)和六个开关 |
| 在上面的图7所示,7-level输出电压产生多管7-level多层互连有六个开关。一般级联h桥配置7-level输出电压是由使用12个开关。但是七个级别使用六个开关所产生的输出电压。表4显示了转换序列„1 ?意味着„在开关?和„0 ?意味着开关„?在7-level逆变器6开关(上图图6所示)。六个开关操作和基本的开关频率。降低切换损失相比,上述两个信息学硕士学历。 |
提出系统的小说简化的级联多管和h桥多电平逆变器 |
| 在上面的电路Fig.8显示三个电池和10个开关。在这个电路中,所有开关操作和基本的开关频率。小说简化的级联多管和h桥多电平逆变器生产9、11、13和15级输出电压水平。在级联h桥多层互连配置9、11、13和15级输出电压对应的开关是16日,20日,24日和28日开关。所以,九,十一,十三,十五水平产生输出电压水平只有10开关。这部小说简化的级联多管和h桥多层互连由脉冲九代,十一,十三,十五输出电压水平。所以切换损失减少,降低了成本,数量的开关,面积要求,复杂性、保护电路和驱动电路,最后飞减少相应的电压水平增加,也与基本操作的开关切换频率(脉冲生成)。 |
| 答:九级联多管和h桥多层互连 |
| 在上面所示的电路(Fig.8),输入电压V1 = 100 v, V2 V3 = = 200 v和100 v。输出电压水平+ 4对,+ 3 VS, + 2对,+ VS, 0, - v, 2和3和4 VS。九级输出电压产生的级联多管和h桥多电平逆变器称为九个级别的级联多管和h桥多层互连。所有开关操作的基本频率。一般来说,九级输出电压产生16交换机级联形式但我们获得9级输出电压仅十开关。九级输出电压切换序列10 V开关表显示如下。表中的„1 ?意味着„在开关?和„0 ?意味着开关„?。 |
| b . 11级联多管和h桥多层互连 |
| 在上面所示的电路(Fig.8),输入电压V1 = 100 v, V2 V3 = = 200 v和200 v。输出电压水平+ 5对,,+ 4 + 3 VS, + 2对,+ VS, 0, - v, 2和3和4和5 VS。11级输出电压产生的级联多管和h桥多层互连是称为11级联多管和h桥多层互连。所有与基本切换开关操作的频率。一般来说,11级输出电压产生20交换机级联形式但我们11级获得输出电压只有10个开关。11级输出电压切换序列10开关表六世所示。表中的„1 ?意味着„在开关?和„0 ?意味着开关„?。 |
| c . 13级联多管和h桥多层互连 |
| 在上面所示的电路(Fig.8),输入电压V1 = 100 v, V2 V3 = = 200 v和300 v。输出电压水平+ 6 VS, + 5对,,+ 4 + 3 VS, + 2对,+ VS, 0, - v, 2和3和4和5和6 VS。13级输出电压产生的级联多管和h桥多层互连称为13级联多管和h桥多层互连。所有与基本切换开关操作的频率。一般来说,13级输出电压产生24交换机级联形式但我们获得十三只有10开关输出电压的水平。13级输出电压切换序列10开关表7所示。在表„1 ?意味着„在开关?和„0 ?意味着开关„?。 |
| d . 15级联多管和h桥多层互连 |
| 在上面所示的电路(Fig.8),输入电压V1 = 100 v, V2 V3 = = 200 v和400 v。输出电压水平+ 7对,+ 6 VS, + 5对,,+ 4 + 3 VS, + 2对,+ VS, 0, - v, 2和3和4和5和6和7 VS。15级输出电压产生的级联多管和h桥多层互连是称为15级联多管和h桥多层互连。所有与基本切换开关操作的频率。一般来说,15级输出电压产生24交换机级联形式但我们获得15只有10开关输出电压的水平。15级输出电压切换序列10开关表八世所示。在表„1 ?意味着„在开关?和„0 ?意味着开关„?。 |
| e .作为不同的电压源电压级联多管和h桥的多层互连 |
| 9、11、13和15水平输出电压只有从10开关对应各自的电压源。上面的表9显示了不同电压级联多管和h桥多层互连。级联多管和h桥模拟多层互连所使用的不同输出电压水平表第九。 |
MATLAB /仿真结果 |
| a级联h桥五级多层互连 |
| 级联h桥的仿真图5级逆变器图如上所示。 |
| b .多管五级多层互连 |
| 上面的图(14日)显示subsystem2阶段处理PWM技术(15)和Fig.14 (b)所示subsystem1阶段处理PWM技术(15)。 |
| PWM技术用于级联h桥五级多层互连和多管5级多层互连模拟如上所示。THD值低(42.36%),多管5层多层互连与级联h桥五级多层互连(56.72%)。 |
| 开关的切换损失高,成本高,效率降低PWM技术用于上述两个五信息学硕士学历水平。7级输出电压生产相同数量的开关(6)多管多层互连如下所示。所有的开关操作和基本的开关频率切换损失降低和效率增加。 |
| c .多管7-level多层互连有六个开关 |
| d .提出的级联多管系统和h桥多层互连 |
| 1)九个级别的级联多管和h桥多层互连 |
| 2)11级联多管和h桥多层互连 |
| 3)13级联多管和h桥多层互连 |
| 4)15级联多管和h桥多层互连 |
| 在上面的表X显示了比较级联h桥多层互连和提出了级联多管HBridge多层互连,交换机级联的形式增加当增加输出电压水平。开关的成本,减少开关、保护电路、冷却设备、控制电路增加级联的形式。但该级联多管和h桥多层互连产生更高的输出电压水平9,11,13,15级十只开关。所以,交换机的成本减少开关、保护电路、冷却设备、控制电路相比减少级联h桥多层互连。 |
| 在上面的表格显示了输出电压增加对应THD值减少在该级联多管和h桥多电平逆变器从9到15个电压等级水平。 |
结论 |
| 本文“小说简化的级联多管和h桥多层互连”产生更高的输出电压水平组成的九,十一,十三,十五电压水平。(THD值减少,当增加更高的输出电压水平和减少开关的数量,成本,面积要求,保护电路,冷却设备,和驱动电路和开关损失减少,效率提高。 |
| 级联多管和h桥多层互连很容易干扰接单。他们是光伏阵列和燃料电池。 |
表乍一看 |
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| 表1 |
表2 |
表3 |
表4 |
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| 表5 |
表6 |
表7 |
表8 |
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| 表9 |
表10 |
表11 |
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数据乍一看 |
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| 图1 |
图2 |
图3 |
图4 |
图5 |
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| 图6 |
图7 |
图8 |
图9 |
图10 |
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| 图11 |
图12 |
图13 |
图14 |
图15 |
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| 图16 |
图17 |
图18 |
图19 |
图20 |
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| 图21 |
图22 |
图23 |
图24 |
图25 |
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| 图26 |
图27 |
图28 |
图29 |
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引用 |
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