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单相电流型逆变器的d-q控制及仿真研究 被引量:6
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作者 茆美琴 喻莉 +1 位作者 徐斌 黄荣赓 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2727-2731,共5页
提出了一种基于小型风力发电系统的单相电流型并网逆变器d-q控制算法。该方法将常应用于三相逆变器中的d-q算法应用于单相电流型并网逆变器。一般来说,应用d-q算法至少需要独立的两相。依据正交虚拟电路的概念建立单相电流型逆变器的第... 提出了一种基于小型风力发电系统的单相电流型并网逆变器d-q控制算法。该方法将常应用于三相逆变器中的d-q算法应用于单相电流型并网逆变器。一般来说,应用d-q算法至少需要独立的两相。依据正交虚拟电路的概念建立单相电流型逆变器的第二相,获得独立的两相。这种算法应用于本系统,理论上,逆变器的输出电流可以达到无穷大的开环增益,从而消除了逆变器输出电流基波分量的稳态误差。在Matlab-Smulink中对该系统的控制器进行了设计和仿真验证,结果表明:采用上述方法设计的控制器具有较好的稳态及动态性能。 展开更多
关键词 单相电流型逆变器 d-q算法 正交虚拟电路 稳态误差 动态性能
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带有源缓冲的单级单相电流型逆变器 被引量:2
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作者 陈亦文 吕涛 +3 位作者 赵振杰 张钰健 罗思绪 陈东毅 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期96-104,共9页
为了实现单级升压逆变,提出了一种带有源缓冲的单级单相电流型PWM逆变器,及其状态量限定下的输出电压反馈复合单周期控制策略,并对构成这种逆变器的电路拓扑、控制策略、关键电路参数设计、系统建模和仿真等进行了深入分析和研究,获得... 为了实现单级升压逆变,提出了一种带有源缓冲的单级单相电流型PWM逆变器,及其状态量限定下的输出电压反馈复合单周期控制策略,并对构成这种逆变器的电路拓扑、控制策略、关键电路参数设计、系统建模和仿真等进行了深入分析和研究,获得了重要结论。该逆变器电路拓扑主要由储能电感、有源缓冲电路、电流型单相逆变桥构成,存在三种工作模式和四种电路模态,通过三种工作模式的灵活切换达到限定储能电感电流和缓冲电容电压等状态量的目的,通过前馈储能电感电流和反馈输出电压的复合单周期控制实现输出正弦电压的稳定。1 kVA 100 V DC/220 V 50 Hz AC逆变器的原理实验结果表明,所提出逆变器能实现单级升压逆变,具有输出电压波形质量高、负载适应能力强和动态性能好的优点。 展开更多
关键词 单相 电流型逆变器 单级升压 储能电感 有源缓冲 单周期控制
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高速低载频比下电流型逆变器有源阻尼策略研究 被引量:4
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作者 王晓琳 王强 鲍旭聪 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期54-62,71,共10页
针对高速低载频比下数字控制电流型逆变器谐振尖峰抑制的问题,通过对电流环复系数传递函数的频域分析,比较了反馈型有源阻尼策略和陷波器型有源阻尼策略受控制延迟的影响,得出了电容电压反馈有源阻尼策略在时间延迟影响下会出现电压反... 针对高速低载频比下数字控制电流型逆变器谐振尖峰抑制的问题,通过对电流环复系数传递函数的频域分析,比较了反馈型有源阻尼策略和陷波器型有源阻尼策略受控制延迟的影响,得出了电容电压反馈有源阻尼策略在时间延迟影响下会出现电压反馈环失稳的结论,并提出了带角度误差补偿的分段陷波器有源阻尼策略。该方法解决了谐振尖峰问题,同时补偿了角度误差和谐振频率随转速变化引起的电流环性能下降。最后,搭建了仿真及实验平台,对数字控制电流型逆变器的电流环动稳态性能进行实验,实验结果表明,反馈型有源阻尼策略会造成电流环失稳,不适合针对高速样机设计的电流型逆变器驱动系统;而带角度误差补偿的分段陷波器能够实现全速域鲁棒控制,验证了对高速低载频比下电流型逆变器有源阻尼策略的分析。 展开更多
关键词 电流型逆变器 数字控制延迟 有源阻尼策略 电容电压反馈 陷波
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SiC二极管在高频大功率电流型逆变器中的应用 被引量:1
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作者 王帅 詹天霞 +1 位作者 冯晔 陈辉明 《机电工程》 CAS 2017年第6期680-684,共5页
针对电流型逆变器桥臂并联扩容时开关损耗较大的问题,对SiC肖特基二极管和Si快恢复二极管的正反向恢复特性、MOSFET并联均流特性以及容性状态下电流型逆变器工作过程进行了研究。提出了在电流型逆变器中用SiC肖特基二极管代替Si快恢复... 针对电流型逆变器桥臂并联扩容时开关损耗较大的问题,对SiC肖特基二极管和Si快恢复二极管的正反向恢复特性、MOSFET并联均流特性以及容性状态下电流型逆变器工作过程进行了研究。提出了在电流型逆变器中用SiC肖特基二极管代替Si快恢复二极管以实现保持逆变器良好并联均流效果的同时降低逆变器损耗。分别搭建了基于Si快恢复二极管和SiC肖特基二极管的电流型逆变器实验平台以对比验证SiC肖特基二极管在系统扩容应用中实际效果。研究结果表明,在电流型逆变器中使用SiC肖特基二极管可以极大地降低逆变器损耗同时保持逆变器良好的均流效果,提高逆变器效率。 展开更多
关键词 SiC二极管 电流型逆变器 并联均流
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基于非线性载波调制的单相电流型逆变器的研究 被引量:5
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作者 王立乔 张检亮 +1 位作者 管成功 张晓飞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期435-442,共8页
传统的电流型逆变器直流侧电感取值较大,应用于中小功率系统时有一定的局限性。针对这个问题,该文对直流电感进行分析,最终得出电感值与电感电流间的关系。在此基础上,提出基于面积等效原理的非线性载波调制策略,当直流侧采用较小的电感... 传统的电流型逆变器直流侧电感取值较大,应用于中小功率系统时有一定的局限性。针对这个问题,该文对直流电感进行分析,最终得出电感值与电感电流间的关系。在此基础上,提出基于面积等效原理的非线性载波调制策略,当直流侧采用较小的电感时,仍能保证交流侧输出电流质量较高,有效解决了单相电流型逆变器应用于中小功率系统时电感过大的问题。在上述分析的基础上,搭建相应的实验平台,验证了理论与仿真的正确性。 展开更多
关键词 电流型逆变器 电感设计 面积等效原理 非线性载波调制
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由电流型逆变器供电的感应电动机的稳态和稳定性分析
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作者 张卫忠 《上海海运学院学报》 EI 1997年第2期23-28,共6页
用等效的两相对称电机的方法建立由电流型逆变器供电的感应电动机的数学模型,并进行稳态特性和稳定性分析,从而为实际设计提供了理论依据。
关键词 稳定性 电流型逆变器 供电 数学模 感应电动机
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新型单相电流源型光伏并网逆变器的调制与控制策略研究
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作者 徐奇伟 付逸伦 +2 位作者 苗轶如 赵一舟 罗凌雁 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期412-420,共9页
与电压源型逆变器相比,电流源型逆变器能升压,无需加入死区,且交流侧无需额外增加无源滤波器。但其直流母线电流并非恒流源,而是由电压源与直流母线电感产生,需要在控制系统中加入直流母线电流的调节。因此,以带直流斩波器的单相五开关... 与电压源型逆变器相比,电流源型逆变器能升压,无需加入死区,且交流侧无需额外增加无源滤波器。但其直流母线电流并非恒流源,而是由电压源与直流母线电感产生,需要在控制系统中加入直流母线电流的调节。因此,以带直流斩波器的单相五开关电流源型并网逆变器为研究对象,首先针对直流母线电流的给定与控制方法展开研究,然后针对电流源型逆变器开关信号不能通过传统调制方式直接产生的问题,推导出开关信号的逻辑表达式;接下来针对网侧LC滤波器存在的尖峰谐振问题,引入电容电压有源阻尼环节,在考虑数字延时的情况下,建立网侧部分的数学模型,结合幅频特性曲线研究电容电压反馈系数与网侧电流比例-谐振控制器参数优化设计方法;最后构建仿真模型与实验平台,进行仿真与实验验证。结果表明,逆变器能输出高品质电能,同时具有良好的动态性能,证明该文的理论分析与所提方法是正确可行的。 展开更多
关键词 光伏发电 脉冲调制 谐振 电流逆变 直流母线电流 有源阻尼
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基于电流源型逆变器驱动的五相永磁同步电机控制策略研究 被引量:2
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作者 杨士杰 郑萍 +2 位作者 佟诚德 隋义 王明峤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2843-2852,I0027,共11页
在现代电机驱动系统中,采用电流源型逆变器控制方案可有效提升系统可靠性,降低电机电流谐波含量,并提升电磁兼容性能。电流源型逆变器拓扑采用电感元件作为母线储能装置,对于功率回路中的短路故障具有较强的抵抗能力。同时,逆变器输出... 在现代电机驱动系统中,采用电流源型逆变器控制方案可有效提升系统可靠性,降低电机电流谐波含量,并提升电磁兼容性能。电流源型逆变器拓扑采用电感元件作为母线储能装置,对于功率回路中的短路故障具有较强的抵抗能力。同时,逆变器输出侧并联滤波电容网络,实现对高频谐波的旁路作用。该文对五相电流源型驱动系统控制策略进行研究,采用五相半桥型逆变器拓扑结构,电机绕组采用星型连接方式以限制零序电流,给出基波与谐波电流矢量空间分布特征,提出双平面矢量脉宽调制策略,有效抑制3次谐波电流。考虑到逆变器输出侧CL型负载可能引起的谐振问题,采用基于电机电流的有源阻尼策略,降低谐振电流分量,提升系统稳定性。最后,通过实验验证所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 五相永磁同步电机驱动 电流逆变 电流空间矢量调制 CL谐振 有源阻尼
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基于SVPWM的三相电流源型逆变器简化重叠区补偿策略
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作者 严庆增 张子旭 +2 位作者 郭龙振 何金奎 冯兴田 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第12期104-110,共7页
电流源型逆变器(current source inverter,CSI)自带升压特性,且直流侧储能电感可提供良好的限流能力,具有较高的可靠性。CSI可应用于光伏发电、大功率电机驱动等领域。在CSI的调制中需要在互补驱动信号中添加驱动重叠区,以提供续流通路... 电流源型逆变器(current source inverter,CSI)自带升压特性,且直流侧储能电感可提供良好的限流能力,具有较高的可靠性。CSI可应用于光伏发电、大功率电机驱动等领域。在CSI的调制中需要在互补驱动信号中添加驱动重叠区,以提供续流通路,但会使输出电流谐波增加。该文首先分析传统三相CSI的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)及其重叠区效应,进而提出基于SVPWM的简化重叠区补偿策略,并通过MATLAB/Simulink进行了仿真验证。提出的简化重叠区补偿策略能够有效消除重叠区引起的电流畸变,并且简化了实现过程、降低了计算量。 展开更多
关键词 电流逆变 空间矢量脉宽调制 重叠区效应 简化重叠区补偿
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电流型光伏并网逆变器的关键技术研究 被引量:23
10
作者 郭鹏 江智军 胡炜 《电测与仪表》 北大核心 2011年第7期55-60,共6页
由于光伏并网逆变器是太阳能光伏并网发电系统的核心部分,它分为电压型和电流型两种逆变器。针对目前使用最为广泛的电压型光伏并网逆变技术存在着众多的缺陷,本文介绍了一种基于电流源特性的电流型光伏并网逆变器。该装置利用了导抗变... 由于光伏并网逆变器是太阳能光伏并网发电系统的核心部分,它分为电压型和电流型两种逆变器。针对目前使用最为广泛的电压型光伏并网逆变技术存在着众多的缺陷,本文介绍了一种基于电流源特性的电流型光伏并网逆变器。该装置利用了导抗变换器和采用直接电流双环控制与同步锁相环相结合的综合控制策略,实现了光伏系统电流型并网的目的。采用电流型光伏并网逆变器提高了光伏发电系统的效率,同时具有减小装置系统的体积、节约成本和并网电流受电网的影响小等一系列优点。 展开更多
关键词 光伏并网 电流型逆变器 导抗变换 双环控制 锁相环
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单相电流源型逆变器储能电感电流优化调制及控制策略 被引量:10
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作者 苗轶如 刘和平 +1 位作者 王华斌 王蒙蒙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1227-1237,共11页
传统单相电流源型逆变器在PWM过程中,直流侧储能电感电流在一个开关周期内通常被视为恒定,忽略了储能电感的充放电过程,导致储能电感电流出现断续或持续增加的问题。首先,对传统单相电流源型逆变器(CSI)直流侧拓扑进行改进,深入分析调... 传统单相电流源型逆变器在PWM过程中,直流侧储能电感电流在一个开关周期内通常被视为恒定,忽略了储能电感的充放电过程,导致储能电感电流出现断续或持续增加的问题。首先,对传统单相电流源型逆变器(CSI)直流侧拓扑进行改进,深入分析调制过程中储能电感的工作模式,推导出任意工作条件下储能电感电流最小限定值,并针对改进拓扑设计调制策略以维持储能电感电流的稳定。其次,通过引入交流侧电压、电流的正交虚拟分量,建立单相CSI在两相旋转坐标系下的数学模型,设计逆变器输出电压的闭环控制策略。仿真和实验结果表明,直流储能电感电流的最小限定值能够满足交流侧的电流需求且储能电感电流维持在限定值附近,同时逆变器输出电压能够精确跟随给定,证明了本文所提的优化调制及控制策略的可行性与正确性。 展开更多
关键词 电流型逆变器 直流储能电感电流 调制策略 输出电压控制
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电动汽车用高性能电流型trans-Z源逆变器特性研究 被引量:7
12
作者 郭强 刘和平 彭东林 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期74-80,89,共8页
鉴于对电动汽车驱动系统运行温度及可靠性的严格要求,提出基于高性能电流型trans-Z源逆变器电机驱动系统,其拓扑是一种具有升-降压功能的单级逆变器,具有能量双向流动的特点。该系统能够克服传统驱动系统中缺点与不足:具有输出电压的任... 鉴于对电动汽车驱动系统运行温度及可靠性的严格要求,提出基于高性能电流型trans-Z源逆变器电机驱动系统,其拓扑是一种具有升-降压功能的单级逆变器,具有能量双向流动的特点。该系统能够克服传统驱动系统中缺点与不足:具有输出电压的任意升-降压功能;无需直流母线电容,提供正弦驱动电压,同时降低了硬件成本、提高了整个驱动系统的可靠性。文中详细分析了系统工作原理并推导出不同运行模式的等效电路,建立多自由度控制下直通零状态、开路零状态与直流链电压增益的映射关系;明确了系统在不同模式下的运行范围,量化逆变器输出电压与控制变量及功率因数之间的关系。最后通过实验验证了理论分析的正确性与实用性。 展开更多
关键词 电动汽车 电流型逆变器 trans-Z源 升压-降压 能量回馈
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一类单相电流型多电平逆变器拓扑及其PWM方法的研究 被引量:14
13
作者 白志红 张仲超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第25期73-77,共5页
现有的关于多电平逆变器的研究工作主要是针对电压型多电平逆变器(VSI),电流型多电平逆变器(CSI)的研究成果较少。该文提出了一类单相多电平CSI拓扑,结构简单,所用开关器件数和分流电感数较少;由于拓扑具有自均流特性,即使在电路器件非... 现有的关于多电平逆变器的研究工作主要是针对电压型多电平逆变器(VSI),电流型多电平逆变器(CSI)的研究成果较少。该文提出了一类单相多电平CSI拓扑,结构简单,所用开关器件数和分流电感数较少;由于拓扑具有自均流特性,即使在电路器件非理想的情况下,无需闭环控制仍然可以实现电流的均衡。文中分析了该类5电平拓扑的工作原理以及分流电感的自均流原理;通过引入多载波PODSPWM技术,给出了该技术在该类拓扑中的具体实现方法。文中最后给出了仿真和实验结果。 展开更多
关键词 多电平 电流型逆变器 拓扑 多载波
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单相电流型多电平逆变器组合拓扑及其SPWM调制策略研究 被引量:10
14
作者 白志红 张仲超 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期80-84,共5页
针对已有的单相多电平电压型逆变器(VSI)结构,结合对偶原理得到几种基本的单相多电平电流型逆变器(CSI)拓扑类型。通过研究单相CSI基本拓扑类型,将多电平变换器拓扑结构自由度的概念引入到多电平CSI拓扑构造中,得到多种新型的单相多电平... 针对已有的单相多电平电压型逆变器(VSI)结构,结合对偶原理得到几种基本的单相多电平电流型逆变器(CSI)拓扑类型。通过研究单相CSI基本拓扑类型,将多电平变换器拓扑结构自由度的概念引入到多电平CSI拓扑构造中,得到多种新型的单相多电平CSI组合拓扑,从而扩展了多电平CSI的拓扑类型。在研究组合拓扑的基础上,结合两种常用的多载波SPWM调制策略,给出应用于组合拓扑的调制策略,为组合拓扑结构的实际应用奠定了基础。最后针对一种七电平组合拓扑进行了仿真分析和实验验证。 展开更多
关键词 电流型逆变器 调制策略 多电平 拓扑
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一种新型单相电流型多电平逆变器拓扑及控制方法研究 被引量:2
15
作者 吴春华 徐坤 +2 位作者 黄建明 顾红兵 孙承波 《水电能源科学》 北大核心 2009年第5期193-196,共4页
提出了一种电路结构较为简单的新型单相电流型多电平逆变器拓扑,分析了电路拓扑的工作原理及PWM控制方法,将电路拓扑的特点用于单电源电路驱动开关器件。仿真结果验证了电路拓扑的可行性和有效性,对广泛应用研究有参考价值。
关键词 电流型逆变器 多电平 拓扑 单相 共发射极
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抑制漏电流的非隔离电流型光伏并网逆变器 被引量:9
16
作者 唐圣学 宋声远 姚芳 《电测与仪表》 北大核心 2021年第1期54-61,共8页
针对非隔离光伏发电并网系统的漏电流问题,提出了一种直流母线开关对称的非隔离电流型光伏并网逆变器。给出了逆变器主电路拓扑结构和开关组态,通过建立光伏电池寄生电容的共模等效电路模型,分析了漏电流的产生和抑制机理。根据开关组... 针对非隔离光伏发电并网系统的漏电流问题,提出了一种直流母线开关对称的非隔离电流型光伏并网逆变器。给出了逆变器主电路拓扑结构和开关组态,通过建立光伏电池寄生电容的共模等效电路模型,分析了漏电流的产生和抑制机理。根据开关组态和抑制机理,设计了相应的单极性双载波调制策略和准PR控制策略。仿真和实验结果表明,所提变流器具有良好的漏电流抑制能力。 展开更多
关键词 光伏 电流型逆变器 电流 抑制
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新型电流型多电平逆变器的优化设计 被引量:1
17
作者 王成元 常国祥 郭雨梅 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2007年第3期421-424,共4页
针对目前逆变器设计中存在的问题,提出一种基于FPGA的三次谐波注入法,该方法在原正弦调制波(基波)的基础上,叠加适当幅值的三次谐波,由于合成参考信号的最大值减小,从而提高了输出等效正弦波的幅值,而所加入的三次谐波,在三相系统中可... 针对目前逆变器设计中存在的问题,提出一种基于FPGA的三次谐波注入法,该方法在原正弦调制波(基波)的基础上,叠加适当幅值的三次谐波,由于合成参考信号的最大值减小,从而提高了输出等效正弦波的幅值,而所加入的三次谐波,在三相系统中可以互相抵消。采用FPGA技术,只需一个芯片,就可完成整个设计。仿真与实验证明,采用三次谐波输入,可使电流的利用率提高1.15倍。 展开更多
关键词 电流型逆变器 FPGA 分相控制 多电平 三次谐波注入
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单相电流型多电平逆变器的CPS-SPWM技术 被引量:1
18
作者 白志红 张仲超 《机电工程》 CAS 2007年第7期9-10,77,共3页
载波相移开关脉宽调制(CPS-SPWM)技术是一种优秀的开关调制策略,能够在较低的开关频率下实现等效高频载波的效果。通过分析一种单相电流型多电平逆变器的工作原理,提出了该类拓扑的载波相移SPWM技术。仿真和实验结果证明,采用载波相移S... 载波相移开关脉宽调制(CPS-SPWM)技术是一种优秀的开关调制策略,能够在较低的开关频率下实现等效高频载波的效果。通过分析一种单相电流型多电平逆变器的工作原理,提出了该类拓扑的载波相移SPWM技术。仿真和实验结果证明,采用载波相移SPWM进行调制,逆变器的输出电流中低次谐波基本消除,剩余谐波成分主要是载波频率的2nk(k为正整数)倍及其边带谐波。 展开更多
关键词 载波相移开关脉宽调制 电流型逆变器 多电平 单相
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基于组合载波控制的三相电流型PWM逆变器研究 被引量:1
19
作者 黄钰 张代润 段恋鸿 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第7期1011-1016,共6页
传统三相电流型逆变器三值逻辑双极性PWM控制方法逻辑信号转换复杂,开关损耗较大。文章研究了一种组合载波PWM调制策略,能够有效避免同极桥臂信号重叠问题,同时引入短路模式实现对输出电流的直接控制。仿真结果表明,相比于传统三值逻辑... 传统三相电流型逆变器三值逻辑双极性PWM控制方法逻辑信号转换复杂,开关损耗较大。文章研究了一种组合载波PWM调制策略,能够有效避免同极桥臂信号重叠问题,同时引入短路模式实现对输出电流的直接控制。仿真结果表明,相比于传统三值逻辑PWM调制策略,组合载波PWM调制具有更小的开关损耗,更高的效率和更好的THD特性,有效降低了滤波器的体积和成本。 展开更多
关键词 三相电流型逆变器 组合载波PWM控制 开关损耗 THD
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一种单级高增益电流型光伏并网逆变器 被引量:4
20
作者 茆美琴 郑亚军 《电源学报》 CSCD 2017年第6期82-88,共7页
光伏电池的输出电压范围很大程度上受到诸如温度、太阳辐射等环境因素的影响。由于在并网时光伏阵列较低的输出电压很难满足系统对电压的要求,因此,光伏并网逆变器需要具备较好的升压逆变能力。在传统三态电流型逆变器的基础上,提出了... 光伏电池的输出电压范围很大程度上受到诸如温度、太阳辐射等环境因素的影响。由于在并网时光伏阵列较低的输出电压很难满足系统对电压的要求,因此,光伏并网逆变器需要具备较好的升压逆变能力。在传统三态电流型逆变器的基础上,提出了一种新型单级电流型升压逆变器。该逆变器采用了含有2个分别对称的电感和二极管的无源网络,在直流输入电压较低时仍能够实现中间母线电压幅值的较大提升,输出稳定的交流电压。分析了对该逆变器高增益的工作方式,并给出了调制策略的具体方案。通过理论分析和MATLAB仿真验证了该新型逆变器拓扑具有良好的性能。 展开更多
关键词 单级 电流型逆变器 高增益 光伏
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