内蕴电压平衡控制的飞跨电容逆变器的PWM方法

采用多电平结构是逆变器实现高电压大容量化的有效途径。飞跨电容逆变器因为只需要一个独立直流供电电源、电平数易扩展、控制灵活等优点而备受青睐,但是电容电压的平衡问题却制约其推广应用。针对此问题,该文提出一种内蕴电压平衡控制的PWM方法,该方法由直接PWM算法和基于最大单元电压偏差抑制的开关状态选择法则组成,前者是由给定的ABC坐标系下的参考电压来确定逆变器所需输出的电平电压、相应的作用时间及作用顺序;后者是确定逆变器的开关状态以产生已确定的电平电压,同时控制电容电压的平衡。该PWM方法理论上适用于任意电平的飞跨电容逆变器,它不但能够有效控制电容电压的平衡,而且还能够保证功率开关频率的均衡、便于数字化实现。该文给出了该方法的数字化实现原理。最后,基于飞跨电容五电平变频器对所提出的PWM方法,做了详尽的仿真分析和大量的实验验证。