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Z源逆变器的调制策略

2015-11-17 11:43:34 点击:417

Z源逆变器开关状态相比于传统电压型逆变器,多了一种直通零矢量状态,该状态桥臂直通,这却是传统逆变器所不允许的。直通零矢量是在传统零矢量中导人直通状态形成的,但和传统零矢量状态一样,对输出波形的效果是相同的。
传统电压型逆变器的调制方法进行适当改造,就可以得到Z源逆变器的调制方法。具体可分为:简单升压SPWM控制方法,最大增益SPWM控制方法和三相SVPWM控制方法等。这里只对前两种进行简单介绍。


1.简单升压SPWM控制方法
对负载来说,阻抗网络型逆变器工作在直通零矢量状态和传统零矢量状态,效果是一样的,因此传统零矢量状态的部分时间可以用直通零矢量状态。传统三相电压型逆变器有6个有效状态和2个零矢量状态,通过对传统SPWM调制方法的调整,即可得到简单升压SPWM控制方法。


2.最大增益SPWM控制方法
上一小节提到的调制方法是部分替换传统零矢量状态,不能充分利用零矢量状态,而最大增益SPWM控制方法在一个开关周期内,尽可能地用直通零矢量状态替换零矢量状态,提高升压能力。

3. 无源阻抗型逆变器的新进展
Z源逆变器从理论上讲是可以无限升压的,然而受实际条件限制,升压能力也是有限的。增强型Z源逆变器就是基于此提出来的,它显著增强了升压能力,在同样升压比例下,增强型Z源逆变器开关器件所承受的电压应力小于Z源逆变器。
在相同直通占空比条件下,增强型Z源逆变器相比Z源逆变器升压能力显著提高。而且通过比较分析可以得出,在相同升压条件下,增强型Z源逆变器电容电压应力和开关器件承受的电压应力更小,提高了输出的电能质量。

除了采用增强型Z源网络提高升压能力的方案以外,还有将耦合电感引入无源网络的方案。该类结构在升压能力拓展方面,有新的思路:除了利用传统Z源逆变器中的直流零矢量状态实现升压以外,耦合电感的变比作为另一个自由度被引入。也就是说除了传统的直通占空比之外,耦合电感的变比也可以提高逆变器的升压能力。