Z源逆變器拓撲及控制方法的研究.pdf

1、在新能源發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換與傳遞過程中，傳統(tǒng)逆變器顯得至關(guān)重要。但電壓源型逆變器實現(xiàn)降壓輸出，同時為避免同一橋臂直通現(xiàn)象的發(fā)生，需加入死區(qū)時間，這將導(dǎo)致輸出波形的畸變。電流源型逆變器亦有類似的問題。2002年，彭方正教授提出的Z源逆變器，憑借自身獨特的阻抗網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了dc-dc變換器與橋式逆變器的耦合，并利用直通現(xiàn)象實現(xiàn)電路的升/降壓輸出，具有較寬的輸出電壓范圍，有效克服了傳統(tǒng)逆變器的缺點。目前，Z源逆變器的研究已引起了廣大學(xué)者的關(guān)注。但隨著

2、Z源逆變器的推廣應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)它本身也存在著缺點。
　　為改善Z源逆變器的性能，國內(nèi)外展開了一系列的研究，包括新型的拓撲結(jié)構(gòu)、脈寬調(diào)制方法、建?？刂品椒ê蛻?yīng)用領(lǐng)域等。因此，對Z源逆變器的研究具有實際意義。論文從其拓撲結(jié)構(gòu)入手，來改善傳統(tǒng)Z源逆變器輸入電流斷續(xù)、電容電壓高、升壓能力弱等不足，提出了2種Z源逆變器的新結(jié)構(gòu)，即開關(guān)電容型與高增益型Z源逆變器。在傳統(tǒng)Z源逆變器的基礎(chǔ)上，開關(guān)電容型Z源逆變器采用了獨特的開關(guān)電容結(jié)構(gòu)。在準Z源逆變

3、器的基礎(chǔ)上，高增益型Z源逆變器引入開關(guān)電感與變壓器結(jié)構(gòu)，其升壓能力由開關(guān)電感個數(shù)N、變壓器匝比n與直通零矢量時間三個因素共同決定。論文深入研究了高增益型Z源逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)、工作原理、一個開關(guān)周期內(nèi)相關(guān)元件的能量流動過程。Z源逆變器及其衍生拓撲的都是利用直通狀態(tài)來實現(xiàn)升壓輸出的。因此，可通過對傳統(tǒng)逆變器PWM調(diào)制策略的改進，實現(xiàn)Z源逆變器的PWM調(diào)制。論文對五種調(diào)制策略的性能進行了比較分析，包括簡單升壓、最大升壓、最大恒定升壓、三次諧波