混合型多电平逆变器电路设计研究

文献[11]提出了基于NPC三电平变换单元与H桥变换单元级联的不对称型逆变器(Asymmetric Inverter),单相拓扑结构如图2(b)所示。该电路高压NPC逆变单元采用的是 IGCT 器件,低压H桥单元器件采用的是IGBT 开关器件。其中高压3电平NPC逆变单元是主要逆变电路,Uc1为3E,这部分电路给输出提供了主要的电平电压和大部分输出功率,因此将NPC逆变单元称为主逆变单元;低压的 H 桥逆变电路单元则是辅助逆变电路,Uc2为E,这部分电路给输出提供了辅助改善波形的电平电压和小部分输出功率,因此将这部分逆变电路称为辅助逆变单元。在功率器件选用上,该电路采用了一种组合的方法,同时利用了两种不同开关器件的优点:IGCT的高阻断能力和IGBT的快速开关能力。但该电路在相电压输出为+2E或者-2E时,辅助逆变单元将输出对应的反相电压-1E或者+1E,在有功应用中,也会出现电流倒灌现象。如果Uc1为2E,Uc2为E,则可避免电流倒灌现象。
4、混合型逆变器拓扑结构设计方法要点
由前面分析可知,混合型逆变器存在高压单元电压应力过高、低压单元电流倒灌的问题。为了解决以上问题,在设计时可从以下两方面进行改进:
(1)克服高压单元功率器件电压应力过高问题
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