二极管箝位三电平变换器的CBPWM调制策略分析

"本文主要探讨了二极管箝位三电平变换器的脉宽调制策略，特别是CBPWM（Carrier-Based PWM）技术在其中的应用。文章深入研究了双调制波单载波脉宽调制策略，分析了调制度与偏移量之间的数学关系，同时对比了不同调制模式下三电平变换器的工作特性，并揭示了这些模式与三电平空间矢量脉宽调制（SVPWM）的内在联系。" 在电力电子领域，变换器的控制策略是其性能的关键因素。二极管箝位三电平变换器因其能提供更优质的输出波形和更高的效率，逐渐成为研究焦点。脉宽调制（PWM）是这种变换器的核心控制技术，它决定了开关器件的开关行为，从而影响到变换器的性能。PWM策略主要包括载波调制、选择谐波消除PWM（SHEPWM）和空间矢量PWM（SVPWM）。 SVPWM策略以其清晰的概念、大的调制范围、高直流侧电压利用率和易于数字控制的特点，被广泛应用于电机控制中，旨在产生恒定的磁场幅值。然而，随着电平数的增加，SVPWM的冗余矢量增多，导致算法复杂度上升。相比之下，载波调制，尤其是单载波和双载波调制，因其简单的原理、良好的通用性和控制性能，成为了多电平变换器的优选。 本文关注的是双调制波单载波PWM（CBPWM）策略，这种策略通过调整调制度和偏移量，可以有效地控制二极管箝位三电平变换器。作者通过对调制度和偏移量的数学关系进行深入研究，揭示了如何通过优化调制模式来提升变换器的性能。同时，论文还分析了不同调制模式下三电平变换器的运行特性，这些特性包括开关损耗、相电压波形质量、谐波含量、中点电位平衡以及直流电压利用率等关键指标。 通过理论分析和仿真验证，作者证明了CBPWM策略在改善三电平变换器性能方面的潜力。这项工作对于理解多电平变换器的控制策略、优化变换器性能以及进一步开发高效、低损耗的电力电子设备具有重要意义。它不仅为二极管箝位三电平变换器的设计和控制提供了新的见解，也为未来的柔性交流输电系统（FACTS）技术发展提供了理论基础。