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一种用于三电平逆变器中点电压平衡的谐振开关电容变换器

A Resonant Switched-Capacitor Converter for Neutral-Point Voltage Balancing of Three-Level Inverters

作者 Wenhu Guo · Jiatao Yang · Rui Li · Mingyi Liu · Xi Cao
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年10月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 三电平 并网逆变器 光伏逆变器 功率模块
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 三电平逆变器 中点电压平衡 谐振开关电容变换器 功率密度 软开关 电力电子
语言:

中文摘要

三电平逆变器中点电压不平衡是常见问题。传统Buck-Boost平衡电路因电感存在低频分量,限制了功率密度且难以实现软开关,导致效率较低。本文提出一种基于谐振开关电容的平衡电路,旨在提升三电平逆变器的功率密度与转换效率。

English Abstract

Neutral-point voltage unbalancing is a common problem in three-level inverters. The original neutral-point voltage balancing circuit is the buck–boost converter. Since the inductor carries low frequency components, the power density is limited. At the same time, the efficiency is low because the soft switching cannot be realized. In this article, a neutral-point voltage balance circuit based on re...
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SunView 深度解读

中点电压平衡是三电平拓扑(如NPC/ANPC)的核心技术难点,直接影响阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的输出电能质量与器件寿命。该谐振开关电容方案通过优化软开关特性,有望提升逆变器在高功率密度设计下的效率,特别适用于阳光电源大功率组串式逆变器(如SG320HX等)及大型集中式逆变器。建议研发团队评估该拓扑在提升系统可靠性与减小磁性元件体积方面的潜力,以进一步优化产品散热设计与成本控制。