多電平逆變器拓?fù)浒l(fā)展趨勢(shì)，電壓應(yīng)力小

　　在目前的研究方案中，研究人員專注于為多電平逆變器設(shè)計(jì)一種新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，減少可再生能源應(yīng)用中的電力電子開(kāi)關(guān)數(shù)量[55-60]。本節(jié)已經(jīng)回顧了許多拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，最近在知名期刊上提出了這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。根據(jù)直流電源的電壓幅度，MLI 可分為對(duì)稱和非對(duì)稱兩種類型。

　　多電平逆變器拓?fù)浒l(fā)展趨勢(shì)

　　對(duì)稱拓?fù)渚哂邢嗟鹊闹绷麟妷涸础Ｒ恍┩負(fù)涫峭ㄟ^(guò)使用直流不等電壓源(不對(duì)稱拓?fù)?來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的輸出電壓電平而構(gòu)建的。對(duì)于相同數(shù)量的直流電壓源，與對(duì)稱拓?fù)湎啾?，非?duì)稱拓?fù)渚哂懈叩妮敵鲭妷弘娖健Ｒ虼?，?duì)稱拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比非對(duì)稱拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有更高的總成本和安裝面積 [64]。表 1 總結(jié)了最近提出的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的有價(jià)值的特性和參數(shù)。

　　1.開(kāi)發(fā)級(jí)聯(lián) MLI 拓?fù)?/strong>

　　Babaei 等人在 [73] 中提出了一種帶有新基本單元的改進(jìn)型 MLI 拓?fù)?。這種 MLI 拓?fù)渫ㄟ^(guò)基本單元的串聯(lián)排列產(chǎn)生正電平輸出電壓，如圖 1 所示。帶有四個(gè)開(kāi)關(guān)的級(jí)聯(lián) H 橋連接到建議的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以產(chǎn)生正負(fù)電平電壓，這稱為開(kāi)發(fā)的 H 橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?；締卧晌鍌€(gè)單向電源開(kāi)關(guān)和三個(gè)直流電壓源組成。輸出電壓電平 (Vo) 等于：

　　基本單位的 n 系列。

　　直流電壓源的數(shù)量 (N源) 和開(kāi)關(guān)數(shù)量 (N開(kāi)關(guān)) 的 bridge 分別由以下方程給出，

　　N源=3?n+1(2)N開(kāi)關(guān)=5?n+6(3)其中 n 表示串聯(lián)基本單元的編號(hào)。使用單個(gè) 15 級(jí)實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證結(jié)果。

　　2.對(duì)稱多電平逆變器拓?fù)?/strong>

　　Alishah 等人在 [74] 中提出了一種用于中壓應(yīng)用的級(jí)聯(lián) H 橋?qū)ΨQ拓?fù)洹Ｔ撏負(fù)涞氖疽鈭D結(jié)構(gòu)分為兩部分。

　　對(duì)稱多電平逆變器。

　　一部分稱為基本單元，另一部分是 H 橋轉(zhuǎn)換器。雙向和單向開(kāi)關(guān)分別由基本單元和 H 橋轉(zhuǎn)換器使用。(a) 雙向，(b) 單向。

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　　IGBT (NIGBT 系列)、柵極驅(qū)動(dòng)器 (N司機(jī))、輸出電壓電平 (N水平) 和最大輸出電壓 (VO、最大) 分別由以下方程給出：

　　N開(kāi)關(guān)=n+4(4)N源=n+1(5)NIGBT 系列=2?n+4(6)N司機(jī)=n+4(7)N水平=2?n+3(8)Vo,麥克斯=(n+1)×V(9)其中，n 和 V 分別表示雙向開(kāi)關(guān)的數(shù)量和直流電源的電壓幅度。

　　這種對(duì)稱拓?fù)涞幕締卧_(kāi)關(guān)和橋式開(kāi)關(guān)的最大電壓應(yīng)力分別為 ((M?1) × V) 和 (M × V)。這里 M 表示直流電壓源的數(shù)量。與提出的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，基本單元開(kāi)關(guān)的電壓應(yīng)力非常小。由于全橋單向開(kāi)關(guān)必須能夠承受等于所有電壓源之和的電壓。因此，此拓?fù)鋬H適用于中壓應(yīng)用。

　　為了驗(yàn)證所需的輸出電壓水平，開(kāi)發(fā)了一個(gè) 9 電平實(shí)驗(yàn)裝置。70 V 直流電壓源用于實(shí)驗(yàn)裝置。輸出電流和電壓 THD 分別為 4.26% 和 9.27%。

　　3.混合結(jié)構(gòu) MLI

　　Alishah 等人。等人在 [74] 中提出了一種用于高壓應(yīng)用的混合 MLI 拓?fù)?。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由橋式轉(zhuǎn)換器和基本單元中的單向和雙向電力電子開(kāi)關(guān)組成。

　　以上是「逆變電源」多電平逆變器拓?fù)浒l(fā)展趨勢(shì)，電壓應(yīng)力小的相關(guān)內(nèi)容。謝謝你的閱讀，可以關(guān)注深圳市寶威特電源有限公司官網(wǎng)。