混合级联多电平逆变器混合频率调制策略的研究

针对混合级联H桥多电平逆变器传统混合频率调制策略产生的电流倒灌和能量反馈问题,本文提出了一种基于载波层叠的混合频率优化调制策略,其中,高压单元采用正负反向层叠的方法,低压单元采用一种类似单极倍频的方法。对比较所得脉冲进行了重新的逻辑运算与组合,不仅有效解决了传统混合调制所产生的电流倒灌和能量反馈的问题,而且改善了混合频率调制下高压单元输出电压波形的谐波特性,从而降低了混合级联H桥多电平逆变器输出电压低次谐波的含量,提高了逆变器输出电能的质量。最后,搭建了Matlab/Simulink仿真模型和实验平台,仿真和实验研究验证了该调制策略的有效性和切实性。

光源混合频率调制的光热干涉工作点无源控制方法研究

提出了一种光源混合频率调制的闭环工作点无源控制方法,通过直接高频调制光源的方式从单路干涉信号中提取出相位漂移信号,并利用低频控制信号对光源直接调制的方式予以补偿。通过高频、低频调制信号的配合,解决了单路干涉信号的工作点跟踪问题,以无源控制的方式保证干涉测量系统始终工作在最灵敏的线性区域。测试了光源在不同调制频率下的调制特性,比较了系统开、闭环状态下工作点的变化趋势,无源闭环工作点控制法与相位载波解调算法的对比解调结果表明,两种方法解调结果相关度超过99%,证明该方法可行。

混合级联逆变器的混合频率载波调制技术

混合频率载波调制法可以解决混合级联7电平逆变器的功率环流问题,但其输出电压的谐波特性较差。为此,提出了一种改进的混合频率载波调制策略,该策略使得高压单元运行在单极倍频正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)下,从而提高了高压单元的等效开关频率。此外,对高、低压单元的开关策略进行了优化改进,减少了开关次数。相比于改进前的方法,在高压单元开关频率相同时,其等效开关频率可提高1倍,逆变器输出电压的谐波将分布在更高的频段,从而改善了逆变器输出的电能质量,同时消除了功率环流。由仿真结果可知,在相同开关频率下,改进后的方法使得输出电压的较低次谐波由约1 k Hz提高到了约2 k Hz,并且不会出现功率环流现象。研究结果对所提出的改进的混合频率或波调制策略的实用化有一定意义。

混合级联多电平逆变器混合频率载波调制技术

针对于II型混合级联型多电平逆变器混合调制中,输出电平切换时出现的低压单元直流侧电流倒灌问题,提出了一种改进的混合频率载波调制策略。该策略采用频率相差1倍,且幅值相同的6个层叠载波对正弦调制波进行混合调制,兼顾了低压单元和高压单元的性能,在保障输出电压波形质量的同时,完全解决了电流倒灌问题。以II型混合级联七电平逆变器为例,在给定相关参数下对该策略进行了仿真和实验验证,研究结果表明该策略下逆变器相电压和线电压总谐波畸变率分别为19.90%和17.34%,谐波主要分布在载波比两侧,直流侧电流倒灌问题被完全消除。

多电平逆变器混合频率载波调制技术的研究

针对II型混合级联型多电平逆变器混合调制中,输出电平切换时出现的低压单元直流侧电流倒灌问题,提出了一种改进的混合频率载波调制策略。该策略让低压单元参与脉宽调制(PWM),采用6个频率不同的层叠载波对正弦调制波进行混合调制,以得到各开关器件的触发脉冲。该策略能实现连续PWM,且在保障输出电压波形质量的同时,也彻底解决了电流倒灌问题。以II型混合级联型七电平逆变器为例,对所提出的控制策略进行了理论分析,以及仿真和实验验证,研究结果证明了改进的混合频率载波调制策略的正确性和可行性。

改进型混合频率载波调制策略的研究

混合级联多电平逆变器具有使用开关器件数量少、电平数量多、谐波性能好等优点,从而受到广泛关注,但其结构上的特点引起的功率环流和不易模块化等问题一直影响实用化。采用混合频率载波调制法的混合7电平逆变器,可以消除功率环流,但是其在进行电压等级扩展时引入了较多低压单元。提出了一种新型结构的高压大功率混合级联多电平逆变器和与之相应的PWM调制方法,该方法基于混合频率载波调制法,可以避免混合调制下的功率环流问题,并且使高压单元的功率实现自然均衡,从而使逆变器模块化变得简单。最后通过仿真对所提出的方法进行了验证。