载波移相方式对多电平变换器谐波性能的影响

针对载波移相级联多电平变换器输出电压电平数目与载波移相方式的关系,提出全波移相和半波移相两种移相的方式,并对二者移相方式进行了理论分析.结合4单元和5单元级联多电平变换器进行仿真和试验研究,结果表明在半波移相方式下级联多电平变换器的输出电压电平数可达到最大电平数,降低输出电压的谐波含量.     

模块化多电平逆变器的改进型PS-SPWM研究

模块化多电平换流器(MMC)具有级联型多电平换流器"模块化"的优点,输出电压中的谐波含量少,在高压直流输电中具有巨大的应用潜力。介绍MMC的数学模型和工作原理,分析传统载波移相调制策略,针对其存在的缺点提出一种改进型载波移相PS-SPWM调制算法,即载波三角波移相-开关频率优化PWM法(PS-SFO-PWM),并与载波移相SPWM调制算法进行比较;针对MMC中特有的三相之间的环流问题,通过对其进行PI调节,使环流抑制在一定的范围内,利于功率的有效传输。最后,在Matlab/Simulink7.0环境下搭建了基于载波三角波移相-开关频率优化PWM法的5电平逆变器的仿真模型,仿真结果验证了所提方法具有直流电压利用率高、开关频率小等优点。     

大功率场合高性能的级联多电平变频调速系统的研究

级联多电平变频调速技术是高压大功率场合广泛应用的一种技术;为了实现调速系统的高性能控制,提出矢量控制和三角载波移相PWM方法相结合的控制策略;阐述了级联多电平矢量控制系统的系统构成、基本原理、级联五电平主电路拓扑结构及其载波移相PWM控制技术;基于MATLAB/Simulink Blocks 工具箱的系统仿真结果表明级联多电平逆变器可以成倍提高等效载波频率,降低输出谐波含量,还验证了所提方案的可行性,系统能够获得良好的调速性能.     

基于三次谐波注入的PWM调制技术仿真研究

针对传统载波移相SPWM调制技术调制下的级联H桥多电平大功率变流器输出电压利用率不高的问题,提出了三次谐波注入法,它能够在不影响逆变器负载电流和电压的情况下优化逆变器的输出,提高电压利用率15％且不影响输出电压谐波含量。本文详细分析了级联H桥三相多电平变流器的工作过程和三次谐波注入法的基本原理,并经分析得出了三次谐波注入PWM调制技术较之传统载波移相SPWM调制技术优越的结论。最后,通过Matlab／Simulink软件仿真验证了上述结论的正确性和可行性。     

采用现场可编程门阵列的多电平D类功率放大器控制策略

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关式的功率放大器,采用多电平技术来改善D类功率放大器输出品质,采用先进的现场可编程门阵列来实现相移PWM技术,其开关频率是单个单元开关频率的2N倍,该触发信号发生器通过数据采集单元接收A/D转换的调制波信号,通过多路载波移相控制单元产生多路相移的三角载波及其反向信号,经比较控制单元产生PWM触发信号波形,并通过死区控制单元进行死区保护控制处理.通过闭环控制保证输出信号的跟随品质,着重研究了闭环控制的控制策略,试验结果表明,采用该控制策略实现的D类功率放大器,系统带宽较宽,具有较好的瞬时响应和输出品质.     

基于CPLD的级联型多电平变频器脉冲发生器的设计

本文基于级联型多电平变频器的拓扑结构和载波移相SPWM技术,由数字信号处理器(DSP)与复杂可编程逻辑器件(CPLD)组成的PWM脉冲发生器,解决了DSP与多电平变频器的开关器件间的驱动脉冲接口问题。     

载波移相角度对级联型高压变频器影响的分析

很多变频器生产企业都笼统地认为π/N和2π/N两种移相角度效果是一样的,本文对载波移相技术进行了数学分析,从理论上分析得出了两种移相角度之间的差异,并通过MATLAB仿真行了验证。     

基于DSP的单相桥式级联逆变器SPWM的研究

级联型多电平逆变器拓扑及其控制策略的研究和实现是当前高压大功率电能变换器实现的重要环节。文章介绍了2H桥级联五电平逆变器的主电路,采用了载波相移PWM法对其控制,分析了电路的工作原理和控制规则,推导出了输出电压的解析表达式;采用TI公司DSP芯片TMS320F2812控制器设计实现了控制电路。对2H桥级联型五电平逆变器的输出电压波形和频谱的实验分析结果验证了理论分析的正确性,证明了控制方法的正确性和DSP实现载波移相技术的便捷性。     

级联式多电平逆变器三角载波移相控制的研究

级联式多电平逆变器因其具有众多的优点,在高压变频调速领域中得到广泛应用.三角载波移相控制是级联式多电平逆变器常用的控制算法,在介绍级联式多电平逆变器的基础上,详细分析了三角载波移相控制方法的原理,在Matlab/Simulink仿真环境下对级联式多电平逆变器进行了仿真,并给出了TMS320C2812 DSP实现逆变系统的数字化控制方案,利用FPGA与DSP结合的方式实现多路SPWM脉冲对功率单元级联式逆变器进行控制.仿真和实验结果论证了FPGA与主控制器结合实时产生多路脉冲的可行性,验证了基于_二角载波水平移相级联式多电平逆变器具有优良的输出特性.     

基于遗传算法的调制载波比优化研究

本文对脉宽调制（PWM）方式中的分段同步调制方式进行了分析,将正负半周期镜对称,且在半周期内前后周期以π/2为轴线对称的SPWM波表示为傅里叶级数的形式,以载波比N为控制量,开关频率为限定条件,输出电压中谐波分量最小为目标,利用遗传算法求解非线性规划问题的优势,将遗传算法用于在不同频段下最优载波比N的求解问题中,并对所得结果进行了Simulink仿真对比验证,证明了该算法的可行性和有效性。     

三相H桥级联逆变器的错时采样单周期控制策略

针对三相H桥级联逆变器提出一种单周期控制策略,推导了各逆变单元开关的占空比计算公式,指出可通过控制开关的占空比使每个开关周期中开关变量的平均值等于或正比于控制参考量;为了增加级联逆变器输出电压的电平数,提出将错时采样技术应用于级联逆变器单周期控制策略的方案,即将各逆变单元的采样时间依次错开。仿真结果验证了错时采样单周期控制策略用于三相H桥级联逆变器的可行性,且该控制策略可使逆变器的输出电压具有较小的谐波含量,且响应快速,鲁棒性强。     

单元串联多电平逆变器PWM方法的分析与研究

本文分析了逆变单元多电平串联结构逆变单元的工作模式，介绍了几种常用的PWM控制方法，以六单元串联多电平逆变器为例对其中三种多电平PWM方法进行了比较研究，从中得出多电平载波PWM控制方法输出电压波形dv/dt较小．总谐波含量也较低，最适合用于单元串联多电平逆变器的PWM控制。     

串联H桥多电平逆变器特定谐波控制组合法

针对串联H桥多电平逆变器输出阶梯电压波形中存在低频谐波的问题,提出了一种特定谐波控制组合法。该方法以梯形波调制为基础,利用等面积法原理和谐波注入组合法,通过简单的三角公式递推计算获得实现特定谐波消除的开关导通角,并对开关导通角进行优化,从而实现谐波抑制。以三相九电平串联H桥逆变器为例,进行了仿真和实验,结果验证了该方法的可行性和有效性。     

Analysis,simulation and implementation of a novel dual bridge asymmetric cascaded multi level inverter using MGWO-PI-PWM controller

This paper proposes a novel dual bridge asymmetric cascaded multilevel inverter to produce 21 level output which requires twelve switches and three sources only when compared with the conventional topologies such as multilevel DC link (MLDCL) and dual H-bridge (DHB). The successful working of the projected topology is validated by carrying out the simulation in MATLAB/Simulink. Modified GWO based PI controller with PWM technique (MGWO-PI-PWM) is applied for controlling the switches, which results in reduced Total Harmonic Distortion (THD).A detailed analysis and comparison study of the number of switches and DC sources required to produce the twenty one level output for the proposed topology is performed and compared with the conventional MLI topologies. A prototype of the inverter is developed and its spectral quality is analyzed. The simulation results are verified experimentally.     

3H桥级联型多电平逆变器的改进SVPWM方法的研究

钳位型多电平逆变器和2H桥级联型多电平逆变器电路结构和控制复杂,3H桥级联型多电平逆变器可克服该缺点;五电平逆变器的SVPWM控制方法已经实现,若将其应用于输出更多电平数的逆变器,则计算量非常大,控制困难,而在该控制方法的基础上,通过在电压空间矢量之间采用合适的相移角度,则可方便地实现3H桥级联型多电平逆变器的SVPWM控制。文章以3H桥级联型九电平逆变器为例,采用Matlab仿真验证了该控制方法的可行性和正确性。     

Using FPGA real time model for novel 33-level switched-capacitor multilevel inverter for PMSM drive

This research work focuses to put forward a novel inverter topology of multilevel voltage output. The presented topology is devised by means of switched-capacitor technique (SCT) and switched-capacitor cells count is decided by output levels quantity. In the technique introduced, SCT inverter is in a flexible configuration and has the capability to self-balance the capacitor's voltage with no use of auxiliary circuits what so ever. The topologies presented decrease power switches quantity, isolated dc power supplies, diodes, size and scheme budget when contrasted to similar traditional topologies. For instance, by the involvement of introduced SCMLI structure only 18 power switches were required for 33 levels of output voltage, power switch of 18 Body Diodes and voltage source of 1 dc. This inverter's working principle and anticipated modulation policies are offered, and investigation of power lose is also done. Lastly, the introduced multilevel inverter is assessed for its performance along with the experimental outcomes of the thirty three-level inverter. For permanent magnet synchronous motor (PMSM), multilevel drive is presented in this paper using FPGA (Field Programmable Gate Array) having SiC inverter. For power semiconductor devices, suitable alternate of Silicon (Si) is SiC MOSFET because of its superior material characteristics. So, in order to have accurate operation and achieve high frequency, presented a inverter using SiC MOSFET.     

基于循环路径的级联多电平逆变器母线电容波动均衡控制系统

传统控制级联多电平逆变器的频率偏差较大，性能不稳定。为此，设计一种级联多电平逆变器母线电容波动均衡控制系统。在调频盲卷积开发平台的基础上，协调母线电容大数据采集器及均衡控制器的连接方式，完成新型系统的硬件运行环境搭建。利用线性聚类控制程序中的目标节点，移植调频盲卷积的协议栈及规划大数据的循环路径，完成新型系统的软件运行环境搭建，实现基于循环路径的级联多电平逆变器母线电容波动均衡控制系统的搭建。对比试验结果表明，与传统系统相比，应用均衡控制系统后，时域、频域调频波仿真波形的控制有效性均能达到65%以上。