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基于锯齿波载波PWM的降低开关损耗的多电平变换器共模电压消除技术

Common-Mode Voltage Elimination of Multilevel Converters With Reduced Switching Loss Using Sawtooth-Carrier-Based PWM

作者 Minghao Chen · Decun Niu · Lei Zhang · Ximei Liu
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 多电平 PWM控制 光伏逆变器 并网逆变器
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 共模电压 多电平变换器 开关损耗 PWM 非对称开关模式 电力电子
语言:

中文摘要

本文提出了一种非对称开关模式,通过重排开关序列减少电平跳变次数,在消除多电平变换器共模电压(CMV)的同时降低了开关损耗。该方法克服了传统对称开关模式在消除CMV时增加损耗的缺陷,为高效电力电子变换器设计提供了新思路。

English Abstract

This article proposes an asymmetrical switching pattern to eliminate common-mode voltage (CMV) in multilevel converters while reducing switching loss by rearranging the switching sequence to minimize the number of level-shifts. In contrast to the existing symmetrical switching pattern, this approach achieves CMV elimination without increasing switching loss. To implement this asymmetrical switchin...
S

SunView 深度解读

该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器具有重要价值。多电平拓扑(如三电平、五电平)是提升逆变器功率密度和效率的核心,而共模电压(CMV)引起的漏电流问题是光伏系统安全与电磁兼容的关键挑战。通过采用该文提出的非对称PWM控制策略,可以在不牺牲效率的前提下有效抑制CMV,从而降低对滤波器体积的要求,提升产品可靠性。建议研发团队在下一代高压组串式逆变器及大功率储能变流器(PCS)的控制算法中引入该优化策略,以进一步提升产品在复杂电网环境下的电磁兼容性能。