基于IGBT行为模型的有源中点钳位五电平变换器损耗特性分析

• 作者: 叶伟伟 聂子玲 朱俊杰 许杰
• 来源期刊: 电工技术学报
• 关键词: 有源中点钳位五电平拓扑(5L-ANPC) 载波移相脉宽调制 IGBT行为模型 功率损耗
• 年，卷（期）: 2021,（z1）
• 所属期刊栏目: 电力电子
• 页码范围: 218-230
• 页数: 13页
• 分类号: TM46
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.L90104

摘要

有源中点钳位五电平拓扑(5L-ANPC)通常用于中压大容量电能变换领域,同时由于其拓扑结构复杂和各器件有效开关频率不同,使得损耗分析较为困难,并且对计算精度要求较高.该文分析基于载波移相脉宽调制(PS-PWM)的损耗计算方法,根据电压电流关系,详细分析所有器件的导通规律,推导导通损耗计算方法.针对传统的开关损耗计算方法在中压大容量条件下误差较大的问题,详细分析IGBT的开关瞬态过程,提出一种基于行为模型的开关暂态损耗计算方法,并将其运用于5L-ANPC拓扑开关损耗分析.对5L-ANPC拓扑损耗特性进行分析,为散热系统设计奠定了坚实的基础.实验结果表明,该文所提方法提高了损耗计算精度,最大误差为10.4％,最小误差为8.4％,验证了所提损耗计算方法的有效性.