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一种五电平嵌套中点钳位逆变器拓扑
A five-level nested neutral point-clamped inverter topology
| 作者 | Desmond O. Obe · Chinedu T. Obe · Charles I. Odeh · Emeka S. Obe |
| 期刊 | IET Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年12月 |
| 卷/期 | 第 18 卷 第 1 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 五电平嵌套逆变器 中性点钳位 阻断电压额定值 功率开关 电压应力 |
语言:
中文摘要
提出了一种具有降低阻断电压等级的五电平嵌套中点钳位逆变器。在每一相桥臂中，八个功率开关器件仅有一个承受输入电压一半的电压应力，其余开关器件的电压应力均为输入电压的四分之一。该结构有效降低了功率器件的电压等级要求，有助于提高系统效率并减小装置体积，适用于中高压电力电子变换场合。
English Abstract
A five-level nested neutral point-clamped inverter with reduced blocking-voltage rating is presented. In each of the inverter-leg, only one, out the eight power switches, has voltage stress of half of the input voltage. The rest of the switches have voltage stress of one-quarter of the input voltage.
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SunView 深度解读
该五电平嵌套中点钳位拓扑对阳光电源中高压产品线具有重要应用价值。通过降低开关器件电压应力至输入电压的1/4，可直接应用于ST系列1500V储能变流器和PowerTitan大型储能系统，降低功率模块成本并提升可靠性。相比传统三电平拓扑，该方案在保持五电平输出质量的同时，有效减小器件电压等级，契合阳光电源SiC器件应用策略。嵌套结构的电压应力优化设计可为SG系列高压光伏逆变器提供新的拓扑选择，在中压直挂场景下降低系统成本。该技术对阳光电源拓展中高压电力电子平台、优化功率模块设计具有直接参考价值。