T型三电平逆变器课程设计

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1、T 型三电平逆变器的设计 1 摘要摘要 三相三电平逆变器具有输出电压谐波小，/dvdt小，EMI 小等优点，是高压大功率 逆变器应用领域的研究热点，三相二极管中点箝位型三电平逆变器是三相三电平逆变 器的一种主要拓扑，已经得到了广泛的应用。三相 T 型三电平逆变器，是基于三相二 极管中点箝位型三电平逆变器的一种改进拓扑。这种逆变器中，每个桥臂通过反向串 联的开关管实现中点箝位功能，是逆变器输出电压有三种电平。该拓扑比三相二极管 中点箝位型三电平拓扑结构每相减少了两个箝位二极管，可以降低损耗并且减少逆变 器体积，是一种很有发展前景的拓扑。 本设计采用正弦脉宽调制（SPWM） ，本文介绍了三相 T

2、型三电平逆变器的设计，介 绍其结构和基本工作原理，及 SPWM 控制法的原理，并利用 SPWM 控制的方法对三电平 逆变器进行设计与仿真。本设计采用 SIMULINK 对 T 型三电平逆变电路建立模型，并进 行仿真。 关键词： T 型三电平逆变器、正弦脉宽调制、SIMULINK 仿真 T 型三电平逆变器的设计 2 目录 第一章 绪论6 1.1 研究背景及意义 1.2 三电平逆变器拓扑分类 第一章 T 型三电平逆变器工作原理分析6 1.1 逆变器的结构 1.2 本章小结 第二章 正弦脉波调制（SPWM）7 3.1 PWM 与 SPWM 的工作原理 3.2 三电平逆变电路 SPWM 的实现 3.3

3、 本章小结 第三章 电路仿真与参数计算10 4.1 逆变器的基本要求 4.2 电路图 4.3 调制电路 4.4L-C 滤波电路 4.5 结果分析 第四章 课程设计小结14 参考文献15 T 型三电平逆变器的设计 3 第一章 绪论 1.1 研究背景及意义 近年来，随着经济的飞速发展，人类对能源的需求也大幅度增加，而传统能源面临着 枯竭的危机。在这种情况下，我们不得不加速开发新型能源。各国的专家致力于新能 源的开发与利用，光伏发电、风力发电、生物发电等各种新型发电技术已经得到了一 定的应用，并且正在蓬勃的发展，尤其是光伏发电，因其成本低、稳定性较好，控制 简单等优点，在各国得到了广泛的应用。受地区

4、气象条件的影响，太阳能光伏电池板 输出的直流电压极不稳定，而且电压幅值低，容量小。为了高效利用太阳能，需要将 不稳定的光伏电池串、并联组合，并且经过多级电力电子变换器组合输出恒频交流电 压并网运行。而把这些初始能源转化为可用电能的桥梁就是逆变器。随着开关器件的 不断发展，逆变器的拓扑、调制方式和控制策略也在不断发展，控制理论在逆变器的 控制上得到了很好的应用，这一切都保证了优良的供电质量。在一些高电压、大功率 的应用场合，传统的两电平逆变器由于开关器件耐压限制，无法满足需求。在这种情 况下，如何将低耐压开关器件应用于高电压大功率场合成为各国专家研究的热点，由 此，多电平逆变器技术应运而生。多电平的概念最早是由日本专家南波江章(A.Nabae) 等人在 1980 年提出的 1，通过改变主电路的拓扑结构