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具有自平衡和升压能力的有源中点箝位七电平逆变器
Active-Neutral-Point-Clamped Seven-Level Inverter with Self-Balancing and Boost Capability
| 作者 | |
| 期刊 | 电源学报 |
| 出版日期 | 2025年11月 |
| 卷/期 | 第 2025 卷 第 7 期 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 多电平 光伏逆变器 储能变流器PCS IGBT |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 |
版本:
提出一种基于开关电容的新型ANPC七电平逆变器，仅用10个开关管、2个二极管和1个开关电容，实现1.5×VDC峰值输出；具备直流分压电容与开关电容双重自平衡能力，降低器件电压应力，提升升压比，适用于分布式发电与电动汽车。
提出了 1种基于开关电容原理的新型有源中点箝位ANPC(active-neutral-point-clamped)七电平逆变器.拓扑使用了 10个开关管、2个二极管和1个开关电容,当输入幅值为VDC时,通过开关电容可使该拓扑的峰值输出达到1.5VDC.与其他APNC逆变器相比,该拓扑具有更低的开关应力和更高的升压能力.无需采用辅助控制方法,直流侧的分压电容可自平衡至0.5VDC,开关电容可自平衡至VDC.对所提拓扑的工作原理和电容的自平衡进行了仔细论证,通过与最新的拓扑进行比较,证明了所提拓扑具有器件减少、升压能力较高、总体电压应力较低、电容具有自平衡能力等优势,表明其适用于分布式发电、电动汽车和其他领域应用.最后,通过仿真和实验验证了所提拓扑的升压能力以及电容的自平衡能力.
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SunView 深度解读
该拓扑显著提升多电平逆变器的升压比与电容自均衡能力，可直接赋能阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统在低压直流侧（如1000V以下电池簇）实现更高交流输出电压，减少升压DC-DC环节；亦适用于组串式逆变器在弱光/低压工况下的高效启动与宽范围MPPT。建议在下一代高功率密度、宽输入电压范围的光储双向变流器中开展工程验证与SiC器件适配设计。