理论教育 逆变器拓扑结构详解

逆变器拓扑结构详解

时间:2023-06-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:其中,功率开关管VT1和VT2、VT3和VT4分别构成了单相逆变器的两个桥臂,电感L1和L2以及电容C构成LCL型滤波器。图5.30 三相四桥臂逆变器的电路拓扑4.Z源逆变器在图5.31中,三相Z源逆变器具有9个允许的开关状态,而不像传统的三相电压源逆变器那样只有8个。

逆变器拓扑结构详解

1.单相LCL型逆变器

图5.28给出了单相LCL型逆变器的电路拓扑。其中,功率开关管VT1和VT2、VT3和VT4分别构成了单相逆变器的两个桥臂,电感L1L2以及电容C构成LCL型滤波器。相比较于传统的L型滤波器,LCL型滤波器中含有滤波电容C,为高频谐波电流提供了旁路通路,在实现相同滤波效果的前提下,LCL型滤波器中两个电感容量之和小于L型滤波器中的单个电感的电感量。

图5.28 单相LCL型逆变器的电路拓扑

2.三相三桥臂逆变器

图5.29给出了三相三桥臂逆变器的电路拓扑。其中,功率开关管VT1和VT6、VT3和VT4、VT5和VT2分别构成了三相逆变器的三个桥臂,直流侧电容CDC的功能是平衡直流侧电压,交流侧采用L型滤波器。该型逆变器使用于三相平衡系统,即为三相平衡负载供电或是并入三相平衡电网。

图5.29 三相三桥臂逆变器的电路拓扑

3.三相四桥臂逆变器(www.daowen.com)

典型的三相四桥臂逆变器如图5.30所示。它在传统的三相三桥臂逆变器的基础上增加第四桥臂,并用这个桥臂来形成中性线,就这样通过增加第四桥臂来控制三相输出中性点电压,并且会产生中性点电流流入三相负载,三相四桥臂逆变器的这种固有的特点使它能够在不平衡负载的条件下,保持三相输出电压的对称,从而在逆变电源带不平衡负载中得到广泛的应用。三相四桥臂逆变器电路拓扑具有较高的直流电压利用率,并且对直流侧输入电容要求不高,三相输出电压不平衡度明显减小,而且在一定条件下功率管可以实现零电压开关,降低了系统损耗。

图5.30 三相四桥臂逆变器的电路拓扑

4.Z源逆变器

在图5.31中,三相Z源逆变器具有9个允许的开关状态,而不像传统的三相电压源逆变器那样只有8个。当直流电压加到负载上时,传统的三相电压源逆变器具有6个非零电压矢量;当负载端分别被下面的或上面的三个器件短路时,三相电压源逆变器还有2个零电压矢量。然而,三相Z源逆变器还有一个额外的零电压状态(或零电压矢量):当负载端被上面的和下面的器件短路时(如所有的器件均被触发)。在传统的电压源逆变器中这个零电压状态(或矢量)是禁止的,因为它将导致直通。我们称这个第三种零电压状态(或矢量)为直通零电压状态(或矢量)。Z源网络使直通零电压状态(或矢量)成为可能,恰恰是这个直通零电压状态为逆变器提供了独特的升/降压特性。

图5.31 三相Z源逆变器拓扑

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