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Z源逆變器的調(diào)制策略

2015-11-17 11:43:34 點(diǎn)擊:2923

Z源逆變器開關(guān)狀態(tài)相比于傳統(tǒng)電壓型逆變器,多了一種直通零矢量狀態(tài),該狀態(tài)橋臂直通,這卻是傳統(tǒng)逆變器所不允許的。直通零矢量是在傳統(tǒng)零矢量中導(dǎo)人直通狀態(tài)形成的,但和傳統(tǒng)零矢量狀態(tài)一樣,對(duì)輸出波形的效果是相同的。
傳統(tǒng)電壓型逆變器的調(diào)制方法進(jìn)行適當(dāng)改造,就可以得到Z源逆變器的調(diào)制方法。具體可分為:簡(jiǎn)單升壓SPWM控制方法,最大增益SPWM控制方法和三相SVPWM控制方法等。這里只對(duì)前兩種進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。


1.簡(jiǎn)單升壓SPWM控制方法
對(duì)負(fù)載來說,阻抗網(wǎng)絡(luò)型逆變器工作在直通零矢量狀態(tài)和傳統(tǒng)零矢量狀態(tài),效果是一樣的,因此傳統(tǒng)零矢量狀態(tài)的部分時(shí)間可以用直通零矢量狀態(tài)。傳統(tǒng)三相電壓型逆變器有6個(gè)有效狀態(tài)和2個(gè)零矢量狀態(tài),通過對(duì)傳統(tǒng)SPWM調(diào)制方法的調(diào)整,即可得到簡(jiǎn)單升壓SPWM控制方法。


2.最大增益SPWM控制方法
上一小節(jié)提到的調(diào)制方法是部分替換傳統(tǒng)零矢量狀態(tài),不能充分利用零矢量狀態(tài),而最大增益SPWM控制方法在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi),盡可能地用直通零矢量狀態(tài)替換零矢量狀態(tài),提高升壓能力。

3. 無源阻抗型逆變器的新進(jìn)展
Z源逆變器從理論上講是可以無限升壓的,然而受實(shí)際條件限制,升壓能力也是有限的。增強(qiáng)型Z源逆變器就是基于此提出來的,它顯著增強(qiáng)了升壓能力,在同樣升壓比例下,增強(qiáng)型Z源逆變器開關(guān)器件所承受的電壓應(yīng)力小于Z源逆變器。
在相同直通占空比條件下,增強(qiáng)型Z源逆變器相比Z源逆變器升壓能力顯著提高。而且通過比較分析可以得出,在相同升壓條件下,增強(qiáng)型Z源逆變器電容電壓應(yīng)力和開關(guān)器件承受的電壓應(yīng)力更小,提高了輸出的電能質(zhì)量。

除了采用增強(qiáng)型Z源網(wǎng)絡(luò)提高升壓能力的方案以外,還有將耦合電感引入無源網(wǎng)絡(luò)的方案。該類結(jié)構(gòu)在升壓能力拓展方面,有新的思路:除了利用傳統(tǒng)Z源逆變器中的直流零矢量狀態(tài)實(shí)現(xiàn)升壓以外,耦合電感的變比作為另一個(gè)自由度被引入。也就是說除了傳統(tǒng)的直通占空比之外,耦合電感的變比也可以提高逆變器的升壓能力。