[发明专利]一种Z源三电平T型逆变器及其中点平衡控制方法

摘要

本发明涉及一种Z源三电平T型逆变器及其中点平衡控制方法，该拓扑具有Z源网络三电平中点钳位(NPC)逆变器相同的升压特性，但是所用开关器件数目较少，效率较高。与三电平T型逆变器相比，本发明的拓扑不仅能够实现升/降压功能，而且允许上、下桥臂直通，可靠性明显增加，消除死区时间，防止波形畸变；与Z源两电平逆变器相比，输出电压有中点电位，因此和高频谐波小，所需的滤波器较小，由于三电平比两电平更接近正弦波，因此开关频率可以降低，开关损耗较小；采用SVPWM控制策略，将三电平SVPWM转化成两电平SVPWM，然后在两电平SVPWM的基础上实现中点平衡和升压，该方法能够简单的消除中点平衡与直通的耦合。

主权项

一种Z源三电平T型逆变器，其特征是：包括并联的三相桥臂，每相桥臂包括两个串联的IGBT管，各相桥臂的中点一侧串联两个方向不同的IGBT管，另一侧经滤波器与电阻连接，滤波器为LC滤波电路，且其中的电容公共端接地；在并联的各桥臂输入端连接Z源网络后接入输入电压源；输入电压源两端并联有两个串联的电容，两个电容连接处连接各相桥臂的两个方向不同IGBT管的一端，各个IGBT管均由控制电路驱动；采用SVPWM调制方法，将三电平SVPWM转化成两电平SVPWM，然后在两电平SVPWM的基础上实现中点平衡和升压，既可以灵活的实现开关状态的组合，也能够简单的消除中点平衡与直通的耦合，采用SVPWM调制的Z源三电平T型逆变器只有上直通和下直通，当升压因子为1时，Z源三电平T型逆变器工作在降压模式，当升压因子大于1时，工作在升压模式；所述控制电路包括保护电路、驱动电路、采样调理电路，采样调理电路连接DSP模块，DSP模块与保护电路双向通信，DSP模块连接驱动电路，驱动电路输出PWM信号驱动桥臂中IGBT管的开通与关断，采样调理电路和保护电路具有过/欠压保护和过流保护。