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一种改进的单直流源13电平混合中点钳位变换器

Improved Single DC Source Hybrid Neutral Point Clamped Converter With 13 Levels

作者 Daniel Zakzewski · Rakesh Resalayyan · Alireza Khaligh
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025年9月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 多电平 三相逆变器 并网逆变器 功率模块
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 13电平变换器 混合中点钳位 浮动 H 桥 电力电子 多电平拓扑 极电压
语言:

中文摘要

本文提出了一种新型13电平电路拓扑,具备单直流源输入、扩展的线性调制范围以及高输出电平与功率器件比的优势。该变换器由浮动H桥(FHB)与五电平有源中点钳位(5L-ANPC)级联而成,能够产生13个极电压电平,有效提升了功率变换效率与输出波形质量。

English Abstract

In this article, a 13-level circuit topology is proposed, which features a single dc source, extended linear modulation range, and a high ratio of output voltage levels to semiconductor devices. The proposed converter, which consists of a series-connected floating H-bridge (FHB) supplementing a five-level active neutral point clamped converter (5L-ANPC), can generate 13 pole voltage levels in the ...
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SunView 深度解读

该多电平拓扑在提升逆变器输出电压质量、降低谐波含量及减小滤波器体积方面具有显著优势,高度契合阳光电源组串式及集中式光伏逆变器向高功率密度、高效率方向发展的需求。特别是其单直流源特性,可直接优化现有大功率逆变器的直流侧设计。建议研发团队评估该拓扑在大型地面光伏电站及高压储能变流器(PCS)中的应用潜力,重点关注其在复杂工况下的器件应力分布及控制复杂度,以提升系统整体的转换效率与成本竞争力。