二極管箝位五電平變換器的調(diào)制方法和Simulink仿真

本期為二極管箝位五電平變換器的基本Simulink仿真，只包含其SPWM調(diào)制。

01二極管箝位五電平變換器調(diào)制方法

傳統(tǒng)的變換器存在高的電壓變化率和共模電壓，且波形諧波含量較大，使得輸出濾波器的設計變得復雜,基于以上原因，國內(nèi)外提出了各種多電平變換器。 其中二極管箝位五電平逆變器已經(jīng)較多出現(xiàn)在各類研究之中。 圖 1 是二極管箝位型五電平變換器的一路橋臂結(jié)構。 其中分壓電容 C1=C2=C3=C4，故UC1=UC2=UC3=UC4; 每個橋臂有 8 個開關器件 VT1~VT8 串聯(lián)，每 4 個開關器件同處導通或關斷狀態(tài)，其中(VT1，VT5)、(VT2，VT6)、(VT3，VT7)、(VT4，VT8)為互補工作的開關對，即當其中一個開關導通時，另一個一定關斷; 反之亦然。

圖 1 二極管箝位型五電平變換器的一路橋臂結(jié)構

五電平變換器的輸出電壓與開關狀態(tài)之間的關系見下表：

二極管箝位型五電平變換器的每相采用 4 個具有相同頻率 fc 和相同峰峰值 Uc 的鋸齒載波與一個頻率為 fm、幅值為 Um 的正弦波相比較。 如圖
2所示。 在正弦波與鋸齒波相交的時刻，如果調(diào)制波的幅值大于某個鋸齒波的幅值，則開通相應的開關器件; 反之，則關斷該器件。

02二極管箝位五電平變換器的Simulink仿真

在Simulink中搭建如下的二極管箝位五電平變換器電路：

通過上述的調(diào)制方法，得到的模塊輸出線電壓波形如下所示：

得到的濾波前相電壓和濾波后線電壓如下圖所示：