中點(diǎn)箝位（NPC）型三電平逆變器作為一種普遍使用的拓?fù)?其開關(guān)器件電壓應(yīng)力低,能夠有效地減少電流和電壓的諧波畸變率,廣泛的適用于中高壓工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合。然而其產(chǎn)生的電流紋波幅值需要限幅在一定范圍內(nèi)才能保證系統(tǒng)安全可靠。本文以NPC三電平逆變器為研究載體,對(duì)逆變器直流母線電容的可靠性以及直流側(cè)、交流側(cè)輸出的電流紋波分別進(jìn)行分析,并采用相應(yīng)的控制策略抑制輸出電流紋波。論文的主體如下:1.介紹了幾種常見的三電平逆變器的拓?fù)浼肮ぷ髟?同時(shí)介紹幾種常見的調(diào)制方式如載波脈寬調(diào)制（CBPWM）、空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）和特定諧波消除脈寬調(diào)制（SHEPWM）。2.介紹三種電流紋波數(shù)學(xué)建模,總結(jié)電流紋波的時(shí)域分析方法,為抑制電流紋波奠定基礎(chǔ)。3.對(duì)NPC三電平逆變器直流母線電解電容的本體及壽命估計(jì)進(jìn)行研究,并著重對(duì)鋁解電容的可靠性進(jìn)行研究。4.對(duì)直流側(cè)母線電容器電流紋波進(jìn)行分析,采用一種新穎的零序分量注入載波的調(diào)制的方法,計(jì)算出最優(yōu)補(bǔ)償值,抑制了中性點(diǎn)電流紋波,為提高母線電容的可靠性提供參考依據(jù)。5.對(duì)NPC三電平逆變器中交流側(cè)輸出電流紋波幅值波動(dòng)較大的缺點(diǎn),采用了一種新穎的控制策略,將輸出電流紋波... 

【文章來(lái)源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋁電解電容內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

安徽大學(xué)博士/碩士畢業(yè)學(xué)位論文67管采用型號(hào)為IRGP50B60PD1PBF的IGBT，該器件安全可靠、參數(shù)分布緊密、有集成快速恢復(fù)二極管且熱穩(wěn)定性好。圖6.2實(shí)驗(yàn)平臺(tái)單相主功率電路設(shè)計(jì)Figure6.2Maincircuitdesigninexperimentplatform6.2.2主控電路主控電路的功能是實(shí)現(xiàn)控制策略、對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行處理、分析、計(jì)算以及生成PWM波驅(qū)動(dòng)開關(guān)管，是實(shí)驗(yàn)樣機(jī)系統(tǒng)最核心的部分。因此，本文所采用的控制策略都是通過(guò)主控電路的芯片進(jìn)行邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)。FPGA使用簡(jiǎn)單、工作可靠、響應(yīng)速度快、工作頻率高，可以提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度，節(jié)約一部分DSP產(chǎn)生的資源。因此本實(shí)驗(yàn)樣機(jī)系統(tǒng)由DSP+FPGA構(gòu)成，通過(guò)DSP傳送給FPGA的數(shù)據(jù)，快速的實(shí)現(xiàn)PWM功能，較大程度的使用系統(tǒng)的軟件資源。此外FPGA還有引腳擴(kuò)展功能，針對(duì)DSP的EPWM引腳數(shù)目有限，可以進(jìn)行更好的解碼計(jì)算，為更高電平的研究奠定基矗本試驗(yàn)樣機(jī)系統(tǒng)的控制板采用TMS320F28335控制芯片，該控制芯片有高性能的靜態(tài)CMOS技術(shù)、高性能的32位CPU、18個(gè)PWM輸出、12位的A/D轉(zhuǎn)換器、具有16個(gè)轉(zhuǎn)換通道以及標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化C/C++編譯、匯編、連接器，CCS集成開發(fā)環(huán)境，評(píng)估板和XDS100仿真器。因此，能夠很好的支持本文提出的算法在該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)。

第六章三電平NPC逆變器實(shí)驗(yàn)樣機(jī)68本實(shí)驗(yàn)樣機(jī)系統(tǒng)控制板中的FPGA采用的是MAXII系列的一款EPM1270T144I5N芯片，該芯片低成本、低功耗、瞬時(shí)上電、非易失體系結(jié)構(gòu)、能夠提供快速傳播延遲和時(shí)鐘到輸出時(shí)間、提供四個(gè)全局時(shí)鐘有兩個(gè)時(shí)鐘可以從每個(gè)邏輯陣列模塊（LAB）、施密特觸發(fā)器能夠容忍噪聲輸入以及總線型架構(gòu)，因此可以方便的對(duì)三電平NPC逆變器的每個(gè)開關(guān)管進(jìn)行控制。6.2.3電源電路電源電路主要給其他電路提供能量，其中驅(qū)動(dòng)電路的工作電壓為12V，采樣電路以及DSP和FPGA芯片的工作電壓為5V，電源電路輸入電壓為24V。電源電路芯片LM2596電源芯片輸出5V固定電壓給DSP和FPGA供電，它是單片集成電路，可為降壓提供所有有源功能。電源電路芯片URA2415D-30WHR2主要給電流、電壓傳感器提供15V電壓，它能夠很好的調(diào)節(jié)輸出電壓和輸出紋波噪聲且輸入電源的電壓范圍寬。URA2412D-30WHR2主要為開關(guān)管提供12V的電壓供電。圖6.3電源電路Figure6.3powercircuit6.2.4采樣電路電流采樣電路的原理圖如圖6.4所示，其主要器件為ACS712ELC-05B電流傳感器，它具有低噪音模擬信號(hào)路徑、可通過(guò)新的濾波引腳設(shè)置器件帶寬、極穩(wěn)定的輸出偏置電

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3592750