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(PSIM仿真)三电平逆变常见拓扑解析

常见的三电平逆变拓扑 主要有I型逆变拓扑和T型逆变拓扑

        两种拓扑结构由于控制上完全一致,因此在选用拓扑时可以忽略控制方面的因素,对拓扑的选取起关键作用的是电路性能方面的差异以及电路价格及结构方面的因素。 一方面由于输入电压比较低,在同样功率等级下所对应的电流比较大,而T字型拓扑的通态损耗小于I字型,因此选择T字型拓扑较合适;另一方面由于输入电压比较高,在同样控制算法时,T字型拓扑外管(Q1和Q4)承受的电压应力为I字型拓扑的2倍,因此选择I字型拓扑较合适;    

       I字型拓扑与T字型拓扑互有优缺点,需要根据电路设计当中的指导思想来选取相应的电路拓扑。即若希望提高机器效率,降低损耗,则选取T字型拓扑是比较好的选择;若希望降低开关管应力,采用耐压低的开关管,那么I字型拓扑是比较好的选择。

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2021-04-10 14:47

上面已经分析I型和T型三电平逆变的优缺点,接下来将一下驱动方式,主要有载波相移和载波重叠、注入三次谐波三种驱动方式(当然还有SVPWM以及DPWM这里不做详细讲解);


通过仿真,进一步了解三种驱动的区别

通过仿真我们应该能看出三种驱动波形的差异;




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2021-04-10 15:08
@Richie_Li
[图片][图片][图片]
学习完驱动,接下来直接用I型拓扑搭闭环系统:

I字型拓扑_载波相移,仿真如下:

I字型拓扑_载波重叠,仿真如下:



I字型拓扑_载波重叠_注入三次谐波,仿真如下:


通过上面的仿真波形,可以总结如下(个人观点仅供参考):

1、对比I字型拓扑_载波相移和I字型拓扑_载波重叠,观看仿真波形第二行(桥臂A跟桥臂B输出电压Vab),从波形中看I字型拓扑_载波相移Vab的电压跳变有1/2Vbus跟Vbus两个电平,而I字型拓扑_载波重叠Vab的电压跳变只有有1/2Vbus;从EMI角度上看载波重叠的调制方式明细要优于载波相移;

2、对比I字型拓扑_载波重叠I字型拓扑_载波重叠_注入三次谐波:观察波形第一行(逆变输出电容上面的电压VLC),从波形上看载波重叠VLC为正弦波;而载波重叠_注入三次谐波后VLC为马鞍波,这样提高了母线电压的利用率(同样输出220Vac条件下,载波重叠母线电压需要580V,而载波重叠_注入三次谐波后只需要540V),效率相对有优势;

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2021-04-10 15:11
@Richie_Li
I字型拓扑_载波相移,仿真如下:[图片][图片]I字型拓扑_载波重叠_注入三次谐波,仿真如下:[图片][图片]通过上面的仿真波形,可以总结如下(个人观点仅供参考):1、对比I字型拓扑_载波重叠,观看仿真波形第二行(桥臂A跟桥臂B输出电压Vab),从波形中看I字型拓扑_载波重叠载波重叠的调制方式明细要优于2、对比I字型拓扑_载波重叠_注入三次谐波:观察波形第一行(逆变输出电容上面的电压VLC),从波形上看VLC为正弦波;而载波重叠母线电压需要580V,而
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2021-04-10 19:41
@Richie_Li
上面所有仿真文件如下:I字型拓扑_载波相移I字型拓扑_载波重叠I字型拓扑_载波重叠_注入三次谐波
这个适合什么电压等级和功率端的性价比首选呢?
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2021-04-10 20:27
@zhiyiyunmeng
这个适合什么电压等级和功率端的性价比首选呢?
1200V以内的系统现在还是T型拓扑比较主流,1500V及以上电压等级的还是I型比较多;
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2021-04-13 16:43
@Richie_Li
1200V以内的系统现在还是T型拓扑比较主流,1500V及以上电压等级的还是I型比较多;
两种拓扑结构在实际应用中,用在千瓦功率的控制器中?
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k6666
LV.9
8
2021-04-14 13:36
@Richie_Li
I字型拓扑_载波相移,仿真如下:[图片][图片]I字型拓扑_载波重叠_注入三次谐波,仿真如下:[图片][图片]通过上面的仿真波形,可以总结如下(个人观点仅供参考):1、对比I字型拓扑_载波重叠,观看仿真波形第二行(桥臂A跟桥臂B输出电压Vab),从波形中看I字型拓扑_载波重叠载波重叠的调制方式明细要优于2、对比I字型拓扑_载波重叠_注入三次谐波:观察波形第一行(逆变输出电容上面的电压VLC),从波形上看VLC为正弦波;而载波重叠母线电压需要580V,而
结构的优点是随着电平数的增多,输出的电流中谐波含量降低。
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k6666
LV.9
9
2021-04-14 13:40
@Richie_Li
I字型拓扑_载波相移,仿真如下:[图片][图片]I字型拓扑_载波重叠_注入三次谐波,仿真如下:[图片][图片]通过上面的仿真波形,可以总结如下(个人观点仅供参考):1、对比I字型拓扑_载波重叠,观看仿真波形第二行(桥臂A跟桥臂B输出电压Vab),从波形中看I字型拓扑_载波重叠载波重叠的调制方式明细要优于2、对比I字型拓扑_载波重叠_注入三次谐波:观察波形第一行(逆变输出电容上面的电压VLC),从波形上看VLC为正弦波;而载波重叠母线电压需要580V,而
三电平逆变拓扑结构越简单越可靠。
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lkings
LV.6
10
2021-04-16 21:34
@Richie_Li
上面所有仿真文件如下:I字型拓扑_载波相移I字型拓扑_载波重叠I字型拓扑_载波重叠_注入三次谐波
大神是做什么的,怎么做的东西看起来比较高端
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郭专
LV.1
11
2021-04-19 12:46
@Richie_Li
I字型拓扑_载波相移,仿真如下:[图片][图片]I字型拓扑_载波重叠_注入三次谐波,仿真如下:[图片][图片]通过上面的仿真波形,可以总结如下(个人观点仅供参考):1、对比I字型拓扑_载波重叠,观看仿真波形第二行(桥臂A跟桥臂B输出电压Vab),从波形中看I字型拓扑_载波重叠载波重叠的调制方式明细要优于2、对比I字型拓扑_载波重叠_注入三次谐波:观察波形第一行(逆变输出电容上面的电压VLC),从波形上看VLC为正弦波;而载波重叠母线电压需要580V,而
这是光伏发电系统?
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2021-04-19 13:39
@郭专
这是光伏发电系统?
是的,这是光伏逆变器的后级逆变拓扑;
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2021-04-19 13:40
@lkings
大神是做什么的,怎么做的东西看起来比较高端
主要做光伏逆变器以及储能PCS
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鲁珀特
LV.4
14
2021-04-20 11:05
目前看来,相同情况下,AC-DC的转换效率实则比DC-AC高很多,在常见的逆变电路中,除了开关损耗,以外还有什么其他损耗,能否单独开一贴讲讲逆变损耗这一块以及提高DC-AC的转换效率。
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JacobL
LV.4
15
2021-04-21 09:39

好像可以翻翻自己的书柜,把书拿出来了。

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JacobL
LV.4
16
2021-04-21 09:40

感觉很厉害,但是没学会!

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2021-04-22 22:33

三电平逆变控制的话也是SPWM?

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pzg1989
LV.4
18
2021-04-23 17:08

膜拜大佬,感觉逆变器有好多需要学习的

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阿飞啊
LV.6
19
2021-05-18 15:02

学习了,等大佬更多优秀的内容 学习

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2021-05-19 11:40
@liuxiaofei126
三电平逆变控制的话也是SPWM?

是的,SPWM是最常见的驱动方式,什么SVPWM、DPWM都是在SPWM的基础上去衍生出来的

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tarrien
LV.2
21
2022-01-27 14:51

楼主好样的,威武!

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