Анализ и синтез симметричных форм выходного напряжения трехуровневых преобразователей с векторной ШИМ

Abstract

Исследованы модуляционные процессы в силовом преобразователе с трехуровневым выходным напряжением на базе трех мостовых инверторов. Показано, что использование специальной стратегии переключения вентилей и специализированного алгоритма синхронной широтно-импульсной модуляции (ШИМ) векторного типа позволяет обеспечить четвертьволновую симметрию кривых фазного и линейного выходных напряжений преобразователя на всем диапазоне регулирования. Выполнен анализ гармонического состава выходного напряжения преобразователя в зонах средней и повышенной выходных частот системы. Определены усредненные интегральные спектральные характеристики выходного напряжения преобразователей с тремя основными разновидностями базовой схемы синхронной модуляции.

Досліджено модуляційні процеси у силовому перетворювачі з трирівневою вихідною напругою на базі трьох мостових інверторів. Показано, що використання спеціальної стратегії перемикання вентилів та спеціалізованого алгоритму синхронної ШІМ векторного типу дозволяє забезпечити чвертьхвильову симетрію кривих фазної та лінійної вихідних напруг перетворювача у всьому діапазоні регулювання. Виконано аналіз гармонічного складу вихідної напруги перетворювача у зонах середньої та підвищеної вихідних частот системи. Визначено усереднені інтегральні спектральні характеристики вихідної напруги перетворювачів з трьома основними різновидами базової схеми модуляції.

Modulation processes have been analyzed in three-level H-bridge converter with low switching frequency. It has been shown, that the use of special switching strategy combined with specific technique of PWM allows insuring of quarter-wave symmetry of the output voltage waveforms of converters during entire adjustment range. Investigation of harmonic composition of spectra of the output voltage of converter has been executed. Averaged integral spectral characteristics of the output voltage have been determined for converters with low switching frequency and with three basic versions of pulsewidth modulation. References 6, figures 4. Key words: cascaded converter, switching strategy, spectra and harmonics.