内环钳位式新型五电平逆变器系统

在交流电动机调速领域,多电平变换器的应用越来越广泛,在各种多电平拓扑结构中,二极管钳位型多电平拓扑结构在中低压领域的应用最为广泛。但是随着电压等级的升高,开关数量的增加,钳位电容电压的平衡问题也成为该结构突出的难题。本文提出了一种新颖的内环钳位式新型五电平逆变器结构,该结构基于传统的二极管钳位型五电平拓扑结构,在其内环悬浮电容节点上接入一组独立的直流电压源,通过最优控制的算法,实现了五电平拓扑结构中所有钳位电容电压在全负载范围内稳定可控。本文对所提出的五电平拓扑结构进行了仿真及实验研究,仿真和实验结果验证了新方案的可行性。本文提出的方法为二极管钳位型多电平结构解决电容电压平衡问题提供了一个新颖的思路,对该结构的深入研究具有重要的实用意义。     

基于ANF-PLL的电网电压基波正负序分离方法

为了满足并网变流器在电网电压不对称情况下的控制需求,需要快速准确地提取出基波正负序分量的幅值和相位。在电网电压不对称时,负序分量会在同步参考坐标系锁相环(phase locked loop based on synchronization reference frame,SRF-PLL)的 dq 轴分量中产生2倍工频波动,影响基波分量和相位的提取结果。该文通过将自适应陷波器(adaptive notch filter,ANF)加入到同步参考坐标系锁相环的结构中,提出了一种能够实现正负序分量分离的自适应陷波器锁相环(phase locked loop with ANF,ANF-PLL)方法。该方法利用ANF陷波器的2个相互正交的输出量分别抵消电网电压dq轴分量中由于负序分量造成的2倍工频波动,以此消除了电网电压不对称对同步信号检测的影响,并且可以同时提取出基波负序分量的幅值和相位。与其它方法相比,该方法无需进行正负序解耦或瞬时对称分量分离,在单同步参考坐标系下实现了基波正负序分量的分离提取,结构更加简单,减少了计算量。实验结果表明,文中提出的方法能够在电网电压不对称与频率变化的情况下准确提取出基波正负序分量的幅值与相位,并且具有良好的动态性能。     

650V/50A 4H-SiC JBS二极管的设计与验证

对肖特基区宽度不同的4H-碳化硅(SiC)结势垒肖特基(JBS)二极管进行了仿真与实验研究。根据研究结果设计了一款兼具高功率处理能力与超低漏电流的4H-SiC JBS二极管并进行实验验证。实验结果显示所设计器件通态电阻为36 mΩ,反向耐压650 V时漏电流小于10 nA,功率处理能力大于30 kVA。     

基于有限冲击响应滤波器线性相移控制的单相系统数字锁相环

利用有限冲击响应数字滤波器具有线性相移的特性,针对单相并网系统提出了基于有限冲击响应数字滤波器构造?? 静止坐标系下的电压矢量方法.参照三相并网系统基于???静止坐标系到dq同步旋转坐标系的数字锁相环原理,采用同步采样技术确保滤波器恒定系数的方法,实现了基于虚拟两相直角坐标系的数字锁相环控制.利用PSIM软件对电网电压幅值和频率的波动、3次谐波注入等参数变化的影响做了仿真研究.在此基础上,搭建了基于DSP TMS320C32为控制核心的模拟装置,实验结果验证了该方法是可行的,并且具有较好的动静态性能.