新型Z源逆变器电路创新与应用研究

降压模式仿真波形-structure-from-motion revisited 是一篇南京航空航天大学博士生汤雨的研究论文，专注于Z源逆变器的设计与优化。相比于传统的电压源和电流源逆变器，Z源逆变器具有显著优势，如能实现升降压变换，桥臂直通，适合于新能源发电领域的广泛应用。然而，现有Z源逆变器存在的问题是电容电压应力大和启动冲击大。 本文首先研究了新型Z源变流器电路结构和拓扑设计方法，提出了一系列创新的电路解决方案，旨在改进这些问题，缩小设备尺寸、重量和成本。在单相逆变方面，文章介绍了三种拓扑——基本型、简化型和升降压型。基本型和简化型仅需两个功率开关，输入输出共地，简化型还探讨了单周期控制策略并通过实验验证。升降压型采用三个功率开关，实现单级升降压，具有电流连续和双向功率流动的优点。 对于三相Z源逆变器，研究了新型拓扑和软启动策略，解决了传统电路的体积、重量和可靠性问题。论文深入分析了不同调制策略下的工作特性，特别关注了断续工作模式的原理和进入条件，提供了参数设计指南，并成功研制出原型机，实验结果证实了理论分析的有效性。 在控制策略上，作者针对现有闭环控制的复杂性和稳定性问题，提出了前馈加反馈的控制策略，实现了直流侧和交流侧的解耦控制，具有实现简单、稳定性强以及输出电压无稳态误差的特点。这在提升系统性能的同时，简化了实际应用中的控制复杂度。 最后，论文涉及Z源AC-AC变换器的研究，提出了一种新型的单相和三相拓扑结构，有效解决了导通损耗大和换流问题，这些新拓扑结构具有结构简单、高转换效率、可靠性和安全操作的优势。 这篇论文通过对Z源逆变器的多方面深入研究，不仅改进了技术性能，还提供了实用的电路设计和控制策略，为Z源逆变器在实际应用中的进一步发展奠定了坚实的基础。