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关于级联H桥整流器的双调制轨迹控制的研究

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简介:
本文探讨了针对级联H桥整流器设计的一种新颖的双调制轨迹控制策略,以提高系统的效率和性能。 级联H桥多电平整流器的直流侧电容电压平衡问题是影响变换器整体性能的关键因素之一。从安全工作区和负载功率分配的角度分析了该问题产生的原因,并提出了级联H桥多电平整流器直流侧电容电压平衡的边界条件。在此基础上,提出了一种双调制轨迹法,并给出了其逻辑代数描述及通用算法,使其能够适用于多个H桥级联的情况。通过应用所提出的控制策略,在负载不平衡的情况下仍能使交流侧电压合成点落在规定的边界条件下,从而实现直流侧电容电压的平衡。仿真结果验证了该方法的有效性。

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    本文探讨了针对级联H桥整流器设计的一种新颖的双调制轨迹控制策略,以提高系统的效率和性能。 级联H桥多电平整流器的直流侧电容电压平衡问题是影响变换器整体性能的关键因素之一。从安全工作区和负载功率分配的角度分析了该问题产生的原因,并提出了级联H桥多电平整流器直流侧电容电压平衡的边界条件。在此基础上,提出了一种双调制轨迹法,并给出了其逻辑代数描述及通用算法,使其能够适用于多个H桥级联的情况。通过应用所提出的控制策略,在负载不平衡的情况下仍能使交流侧电压合成点落在规定的边界条件下,从而实现直流侧电容电压的平衡。仿真结果验证了该方法的有效性。
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    本研究聚焦于级联H桥多电平逆变器技术,深入探讨其工作原理、控制策略及应用前景,旨在提升电力变换系统的效率与稳定性。 由于各个基本功率单元的直流电源电压是相互独立的,并且它们之间不存在直接的电联系,因此不会出现均压问题。对于m电平逆变器而言,所需的全桥逆变器(2H)个数与独立电源的数量为(m-1)/2。输出相的电平数量则为m。
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  • HSimulink仿真
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    本研究利用MATLAB Simulink平台对级联H桥整流器进行建模与仿真分析,探讨其在电力电子系统中的应用性能。 本资源提供使用Matlab2018a版本的级联H桥仿真程序,确保整流器正常运行及整流波形的准确性。该仿真采用单相电源,并以三模块H桥级联的形式进行设计,应用电压电流双闭环控制策略。在负载平衡状态下,能够实现从交流侧3kV到直流侧每个H桥400V至500V之间的高效整流转换。 请注意,如果使用的Matlab版本低于2018a,则可能无法运行该程序。如果有任何问题或需要进一步的帮助,请联系作者获取模块讲解文件以帮助搭建仿真模型。
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