文章标题：基于调制切换的三电平逆变器开关损耗优化
文章作者：刘江1, 孙中行1, 熊涛1, 欧阳晖2
关 键 字：断续脉宽调制;虚拟空间矢量调制;中点电位平衡
文章摘要：三电平逆变器因其输出电压谐波小、开关应力低等优点被用于中压大功率船舶电气领域。然而传统独立的虚拟空间矢量调制或断续脉宽调制方法均难以在全工况内实现中点电位平衡和开关损耗综合优化控制。针对需计及复杂工况下开关损耗的三电平逆变器中点平衡控制难题，本文通过深入分析不同PWM调制下三电平逆变器控制机理，给出2种传统调制方法的中点可控区域，并提出一种基于中点电位平衡的断续脉宽调制和虚拟空间矢量调制的开关序列切变策略（Modulation Based Switching Pulse Width Modulation，MBSPWM），在保证中点电压平衡条件下最大程度降低开关损耗。最后搭建考虑器件结温的三电平逆变器损耗计算仿真模型，对逆变器桥臂损耗数据进行统计分析。仿真实验结果表明，与传统独立的断续脉宽调制和虚拟空间矢量调制方法相比，基于特定调制切换策略的三电平逆变器可实现全调制度以及全负载功率因数角下中点电位波动、输出电压THD和开关损耗性能指标综合较优。