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一种具有损耗分布平衡和热应力降低功能的裂感式有源中点钳位逆变器调制策略
A Novel Modulation Strategy for Split-Inductor Active NPC Inverter With Loss Distribution Balancing and Thermal Stress Reduction
| 作者 | Xiaobiao Wang · Huafeng Xiao · Yinwei Ren · Ming Cheng |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2023年6月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 三电平 多电平 功率模块 并网逆变器 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 中点钳位型逆变器 有源NPC 分裂电感 损耗分布 热应力 调制策略 功率开关 可再生能源 |
语言:
中文摘要
中点钳位（NPC）逆变器具备低谐波、高效率和低电压应力等优点，广泛应用于风电及光伏发电系统。然而，由于功率损耗不平衡，NPC逆变器内部和外部功率开关之间存在固有的热不平衡问题。本文提出了一种裂感式有源中点钳位（SI-ANPC）逆变器及其新型调制策略，旨在平衡损耗分布并降低热应力。
English Abstract
Neutral point clamped inverter (NPC) features low harmonics, high efficiency, and low voltage stress, et al. NPC is widely applied in renewable energy power generation systems, such as wind turbine power and photovoltaic. However, due to unbalanced power losses, NPC suffers inherent thermal unbalance among inner and outer power switches. A split-inductor active neutral point clamped inverter (SI-A...
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SunView 深度解读
该研究针对NPC及ANPC拓扑中常见的功率器件热不平衡问题，提出了有效的调制优化方案，对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。通过优化损耗分布，该技术可显著提升功率模块的可靠性与寿命，降低散热设计难度，有助于提升PowerTitan等大功率储能系统的功率密度与长期运行稳定性。建议研发团队关注该调制策略在三电平拓扑中的工程化应用，以进一步优化高压大功率产品的热管理设计。