IGBT模塊三電平逆變器“I”字型和“T”字型電路的比較分析

摘要：隨著太陽能、UPS技術的不斷發展和市場的不斷擴大，對逆變器效率的要求也越來越被制造商所重視，因此三電平的拓撲結構便應運而生。眾所周知，與傳統兩電平結構相比，三電平結構除了使單個IGBT阻斷電壓減半之外，還具有諧波小、損耗低、效率高等優勢。本文主要是現有的三電平研究的基礎上，對”I”字型和”T”字型電路的波形了進行分析，并在波形分析的基礎上，對開關管的規格選取，損耗等方面進行了分析和比較，最終選取一種適合的三電平電路。

一、三電平電路示意圖

目前針對IGBT模塊三電平拓撲結構有很多種，最常見的兩種拓撲結構為三電平“I”型和三電平“T”型，接下來會對這兩種結構從不同方面進行分析。

?????? 如圖1，2所示的兩種三電平電路圖，為了區分這兩種電路，根據四個IGBT開關管在線路圖中的的排列方式，我們將前者成為I字型，后者稱為T字型。

?????? 三電平電路與普通的半橋電路相比，因為具有了中點續流的能力，所以對改善輸出紋波，降低損耗都有很好的效果。

圖1. 三電平“1“字形電路示意圖

圖2. 三電平“T“字形電路示意圖

二、兩種電路的波形分析

為了對兩種電路的損耗和規格進行比較，本文描繪了兩種電路的波形，如圖3、圖4所示。

以下是對波形圖的部分說明。

1.波形圖假設正負bus相等，且各個元件均假設為理想元件。

2.驅動信號的方式

對兩種電路，為分析方便本文選擇相同的驅動信號波形，驅動信號的具體控制方式來自于參考文獻[1][2]，如圖中所示，其中Q1,Q3一組PWM（有死區時間），Q2,Q4 一組PWM（有死區時間）,另外Q1，Q4之間也含死區時間。

3.波形圖中假設電感電流iL相同，且涵蓋了所有電流狀態的幾種情況（參考下文，圖中也有標識）。

4.VL表示電感與開關管相連點的電壓，波形圖中可以看出，兩種電路此點電壓波形是相同的。

5.VL的高電平值都為1倍Vbus，其他電平數值按高度比例以此為參考。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的三电平逆变扫盲的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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