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一种三电平dcdc变流器的拓扑电路及共模电压抑制方法三电平DC-DC变流器是一种常见的电力电子装置，用于转换电压等电力信号。
它的拓扑电路和共模电压抑制方法是关键技术，本文将详细论述该方面内容。
【引言】三电平DC-DC变流器是一种高效率、高性能的电力转换器，广泛应用于新能源发电、电动汽车驱动系统等领域。
其拓扑电路和共模电压抑制方法对性能和可靠性有着重要影响。
【拓扑电路】三电平DC-DC变流器的拓扑电路基本包括两个半桥逆变器和一个中性点充电电容。
通过控制两个半桥逆变器的开关状态，实现对输出电压的调节和转换。
该拓扑电路具有较高的电压转换效率和功率密度，适用于高功率应用。
【工作原理】三电平DC-DC变流器的工作原理是通过多级电平的输出，实现对输出电压的精确控制。
具体而言，当两个半桥逆变器的开关状态等效为不同的电平时，可得到多种输出电压级别。
通过适当调节开关状态，可以实现输出电压的平滑连续调节。
【共模电压抑制方法】在三电平DC-DC变流器中，共模电压是一个常见的问题。
共模电压是指在输出端和地之间的电压差，会影响到系统的性能和稳定性。
为了抑制共模电压，可以采用以下方法：1. 控制开关动态：通过合理控制半桥逆变器的开关状态，可以有效减小共模电压。
例如，可以采用交错控制方法，使得开关动态合理分布，减少共模电压的生成。
2. 中性点平衡控制：通过控制中性点充电电容的充放电过程，实现对共模电压的抑制。
可以采用多种控制方法，如自适应控制、PI控制等，保持中性点电压稳定，从而减小共模电压。
3. 滤波器设计：合理设计输出端的滤波器结构，可以有效滤除共模电压。
常用的滤波器包括LCL滤波器、无源滤波器等，可以通过优化滤波器参数来提高共模电压抑制效果。
【总结】三电平DC-DC变流器的拓扑电路和共模电压抑制方法是该领域的重要研究内容。
拓扑电路采用双半桥逆变器结构，通过精确控制开关状态实现多电平输出。
共模电压抑制方法包括控制开关动态、中性点平衡控制和滤波器设计等。
一种三电平dcdc变流器的拓扑电路及共模电压抑制方法-回复“一种三电平dcdc变流器的拓扑电路及共模电压抑制方法”引言：随着新能源技术的迅速发展，直流电能的应用越来越广泛。
其中，三电平dcdc变流器作为一种常用的电能转换器，可以实现高效率、高可靠性的能量转换。
本文将介绍一种三电平dcdc变流器的拓扑电路及共模电压抑制方法。
第一部分：三电平dcdc变流器的拓扑电路三电平dcdc变流器采用了一种特殊的拓扑结构，能够将直流电源的电压转换为输出电压。
其基本拓扑电路如下：Vdc/，-. ,\ /Iin S1 L1 BT/ \-' '` Vout其中，Vdc为直流电源的电压，Iin为输入电流，S1为开关1，L1为电感，BT为双向开关，Vout为输出电压。
第二部分：共模电压抑制方法在三电平dcdc变流器的运行过程中，由于系统的非线性特性，会产生一些共模电压，给系统带来干扰。
为了抑制这些共模电压，可以采用以下方法：1. 改进开关模式控制策略：传统的开关模式控制策略容易产生较大的共模电压。
可以通过改进控制策略，减小开关频率，降低开关切换带来的电压干扰。
2. 优化滤波电路：合理选择滤波电容和电感参数，可以减小共模电压的产生。
通过降低电容和电感的频率响应，降低共模电压的幅值。
3. 采用绕线剥离技术：在设计电感和变压器时，可以采用绕线剥离技术，将电感和变压器的绕线分离开来，减小共模电压的影响。
4. 使用磁性材料：在设计变压器和电感时，可以使用具有高磁导率的磁性材料，提高磁耦合效率，减小共模电压的产生。
5. 使用干扰抑制电路：在输出端添加合适的干扰抑制电路，可以有效地抑制共模电压的干扰。
结论：三电平dcdc变流器是一种高效率、高可靠性的电能转换器，可以将直流电源的电压转换为输出电压。
然而，在其运行过程中，受系统的非线性特性影响，会产生共模电压干扰。
通过采用改进开关模式控制策略、优化滤波电路、绕线剥离技术、使用磁性材料和添加干扰抑制电路等方法，可以有效地抑制共模电压的产生，提高系统的稳定性和可靠性。
用三电平PW M逆变器减小逆变器输出中的共模电压韩伟1 徐倩2(11哈尔滨理工大学,あ哈尔滨150040;あ21哈尔滨市电业局,あ150046)[摘要]与两电平PW M驱动相似,多电平PW M电压源逆变器也可以产生共模电压,从而产生电机轴电压和轴承电流。
本文通过仿真分析可知,与两电平逆变器相比,采用三电平逆变中以有效降低电机端共模电压,从而减小电机端轴电压和轴承电流,提高PW M驱动系统的可靠性和延长电机的寿命。
关键词三电平逆变器 共模电压 PW M逆变器 1 前言现代电力电子技术的发展促进了变频调速技术的进步。
由于大功率快速开关器件的出现,脉宽调制(PW M)驱动技术得到了发展和应用。
但是由于传统二电平逆变器输出线电压跳变幅度较大(可从0V 跳变到直流母线电压),同时由于逆变器输出电压在电机终端可以产生的较高的共模电压[1],共模电压直接加到电机上,会引起绝缘击穿,影响电机的使用寿命。
共模电压中含有与开关频率及其倍数相对应的高频分量,高频的电压分量会通过输出电缆和电机的分布电容产生高频漏电流,漏电流通过绕组和转子间的分布电容,轴承,机壳,然后到地,漏电流过大必然会影响轴承的寿命。
因此综上所述,为提高PW M逆变器的可靠性和通用性,必须设法减小或消除电机终端共模电压,延长电机寿命,提高逆变器的可靠性。
2 三电平PW M控制原理为提高驱动电压,增大电源容量,减小输出谐波,降低电压跳变幅度,在PW M逆变器驱动感应电机的系统中,采用多电平驱动(即逆变器的输出电压由几个电压电平组成)。
很明显,从电机方面看为防止电机附加发热导致电机额外温升,影响电机绝缘及抑制电机转矩脉动,希望逆变器输出较多的电压电平,但这样会增加整流器结构的复杂性和控制上的难度,因此通常选用三电平逆变器[2],足以满足电机要求,其结构如图1所示。
采用两个主管串联,中点有一对二极管箝位的结构。
可以看出,各主管承受的反压是中间回路直流电压的一半,即主管的耐压比二电平逆变器可降低一半。
对于三电平逆变器而言, 必须保证输出电压的基波分量幅值与输出频率成一定的正比关系变化，其共模电压的计算与它们的触发方式有关。
设Ua、Ub、Uc分别为逆变器的三相相电压。
根据三相三线制的对称性原理，推得三相输出电压波形的共模电压为：(1)因而，对应三相三电平每一种开关序列的共模电压大小如表1所示。
图3 普通SVPWM下共模电压波形通常的空间矢量调制策略都会使用图2中所记载的19种有效矢量，以达到直流母线电压利用率高，输出谐波小。
但是会带来较大的输出共模电压，最高VCM幅值会达到了Vdc/3。
图3显示的是母线电压Vdc=600V时，一种普通SVPWM产生的共模电压最大幅度达到了200V，这样大的共模电压会对系统造成很大的不利影响。
抑制共模电压SVPWM原理从表1中的27种状态可以看出，对于可控的PWM输出波来讲，其输出共模电压的幅值在0Vdc～Vdc/2之间变化。
欲减小共模电压，应尽量不使3个输出端与同一“+”极性端或“-”极性端连接，避免2个端子一起接到“+”极性端或“-”极性端，而另一个端子接到直流中性点，如使用表中D类的7个状态字，此时逆变器的输出共模电压为0，但不能只选用D 类矢量，因为那样虽能很好的抑制共模干扰，但却因为少的合成矢量会造成参考电压过渡不平滑，使得逆变器输出线线间电压波形变差，因此需要均衡考虑共模差模问题。
本文所研究的SVPWM算法中，就是选择合理输出共模电压较小的矢量来合成参考电压矢量。
由表1可见(111、-1-1-1)，(110、101、011、0-1-1、-10-1、-1-10)八个开关状态造成了很大的共模干扰，因此，本研究就避开这八个开关状态(即图2中方框中的矢量)，这样就能从源头上降低逆变器的共模输出电压。
本文具体采用CDE三类矢量，这样，理论上即可以把逆变器输出共模电压幅值降为Vdc/6。
然而可用矢量的减少使得无法采用传统的七段式脉冲触发序列，因此，本策略采用五段式脉冲触发序列。
１引言现代工业中，多电平变流器以其独特的优点在高压大功率变流器中得到了越来越广泛的应用［１，２］。
它不仅能减少波形的谐波含量和具有很高的功率因数，而且还能进行模块化设计，降低了生产成本［１，２］，但随着高压大功率多电平变流器的广泛应用，也发现了一些问题。
例如，共模电压问题。
变流器产生的共模电压是一种零序性质的电压，若电机由对称的三相正弦电压供电，绕组中点对地电压应该为零。
考虑到变流器一般都由脉宽调制（ＰＷＭ）技术进行控制，因此共模电压产生的危害便愈发严重。
共模电压对电力传动系统造成的危害可归纳为：破坏电机绕组绝缘系统［３］；产生电磁干扰（ＥＭＩ）；产生轴承电流而加快轴承损坏几类。
目前，常用的方法有：①在传动系统中加入一台兆瓦级的隔离变压器，以阻断共模电压［３］，但在传动系统中采用隔离变压器会带来系统造价高，用户初期投资大，系统效率低，运行成本高和体积大等缺点；②有文献提出采用ＰＷＭ技术对共模电压进行抑制，但目前只对二电平电压型逆变器作了一些研究，而且抑制效果尚不理想；③文献［４］提出了采用集成直流电抗器，以抑制电流型逆变器产生的共模电压。
该集成电抗器由一个带气隙的３条腿铁心和４个绕组组成，按独特方式进行连接后串联在传动系统的直流回路。
该电抗器可同时提供两个电感，一是直流差模电感，用于减小直流电流的纹波；二是共模电感，用于抑制共模电压。
该方法的不足是集成电抗器的体积和造价约为隔离变压器的５０％。
不仅造价偏高，而且体积偏大；④采用有源共模电压滤波器，以消除逆变器的共模电压。
该有源滤波器由一个单相逆变器和一个五个绕组的共模变压器组成，可产生与逆变器输出电压幅值相等、相位相反的共模电压。
通过共模变压器迭加到逆变器输出中，从而有效消除电机两端的共模电压。
但该有源滤波器需用一个单相逆变器和一个与电机耐压相等的多电平逆变器共模电压抑制方法的研究叶满园（华东交通大学，江西南昌３３００１３）摘要：针对多电平逆变器，提出了一种简化的电压空间矢量脉宽调制（ＶＳＶ－ＰＷＭ）方法。
开绕组电机驱动用双三电平逆变器共模电压抑制策略研究开绕组电机驱动用双三电平逆变器共模电压抑制策略研究随着能源和环境的变化，高效、低噪音的电机设计方案越来越受到人们的关注。
开绕组电机是一种常用的电机类型，具有高效、低噪音等优点。
为了正确驱动开绕组电机，在实际应用中通常需要使用逆变器。
这里我们介绍一种基于双三电平逆变器的共模电压抑制策略，用于驱动开绕组电机。
开绕组电机的普通逆变器驱动存在共模电压问题，由于电机的独特构造，开绕组电机的定子和绕组均会产生感应电动势，当这些感应电动势汇集在一起时，就会导致电机的共模电压上升。
高共模电压会导致电机不稳定、噪音大、寿命短等问题。
因此，共模电压的抑制是电机控制中的一个重要问题。
我们提出的双三电平逆变器（Dual-Three Level Inverter，DTLI）是一种现代逆变器设计，由两个三级逆变器串联而成。
DTLI能够产生更小的电压波动、降低开关损耗，同时保持独立控制。
通过DTLI，我们可以有效地控制开绕组电机的运行。
然而，DTLI本身并不能解决共模电压抑制的问题。
为了解决这一问题，我们提出了共模电压抑制策略。
我们的策略基于在DTLI控制下调整开关翻转时间，从而使电机在运转时产生较小的共模电压。
具体来说，在我们的策略中，我们通过差分方法确定共模电压值，并将该值放入到逆变器控制器中。
然后，我们通过在DTLI的控制下，调整开关翻转时间，从而使得该值趋近于零。
这样，我们就能够有效地抑制开绕组电机的共模电压。
实验结果表明，在使用我们的共模电压抑制策略时，比较有效地解决了共模电压问题。
我们的逆变器具有较高的效率、低噪音等优点。
其中，调整开关翻转时间可以使DTLI实现高质量的输出电压。
总之，我们通过双三电平逆变器和共模电压抑制策略实现了对开绕组电机的控制。
这种控制方法具有相当好的抑制共模电压的效果，实用性很高。
我们的这一研究成果有望在继续推进电机控制技术的过程中，为各类电机驱动设计提供参考。
三电平逆变器共模电压分析与抑制高芳;高锐【摘要】为抑制三电平逆变器共模电压,以二极管钳位式拓扑为例,分析其共模电压产生机理并提出一种抑制共模电压的简化三电平5段式空间矢量脉宽调制算法.该算法通过选取输出共模电压幅值小的基本电压矢量参与调制来抑制共模电压.仿真和实验结果表明,所提算法将共模电压最大幅值抑制到Vdc/6,比传统一般算法、抑制共模电压的7段式、7段式算法分别减少2/3,1/2,0,且可以克服上述3种算法输出共模电压幅值随其调制度变化而变化的缺点.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2015(041)012【总页数】5页(P106-110)【关键词】二极管钳位式三电平逆变器;空间矢量脉宽调制;共模电压;5段式算法【作者】高芳;高锐【作者单位】长春职业技术学院工程技术分院,吉林长春130033;长春职业技术学院工程技术分院,吉林长春130033【正文语种】中文在大功率传动系统中，电动机负载中性点会产生共模电压，由于设备对地寄生电容的作用，会有共模电流产生。
过高的共模电压和共模电流会对其他设备产生电磁干扰，使电机轴承老化甚至烧毁。
目前，抑制共模电压的方法主要有：1）在逆变器输出端添加无源或有源滤波器[1-5]；2）改进控制策略[6-12]。
通过改进控制策略来抑制共模电压的方法简单，无需增加硬件设备的投资，具有较好的经济效益。
空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation，SVPWM）把逆变器和交流电动机视为一体，以圆形旋转磁场为目标来控制逆变器工作。
与经典的正弦脉宽调制相比，具有直流电压利用率高，易于数字化实现，电动机转矩脉动小，谐波含量少等优点。
此处针对传统三电平SVPWM算法计算量大、实时性差的缺点，基于直角坐标系，提出一种三电平SVPWM简化算法，基于该简化算法设计了一种5段式共模电压抑制方法。
该方法可以将三电平逆变器共模电压最大幅值始终抑制在直流电压源电压的1/6且不受调制度变化的影响。
背靠背三电平变换器的共模电压抑制方法研究（篇一）前段时间，我接了个棘手的活儿。
我们公司有个重要的项目，涉及到一个大型的电力设备系统，而其中关键的部分就是背靠背三电平变换器。
这玩意儿可把大家都难住了，因为它老是出现共模电压的问题，导致整个系统时不时就“抽风”，数据乱跳，设备也跟着发出些奇怪的声响，就像一个人不停地咳嗽，看着就让人揪心。
我当时就想啊，这可不行，得想办法解决。
于是我就一头扎进了对背靠背三电平变换器共模电压抑制方法的研究里。
刚开始，那些专业术语和复杂的电路原理图看得我脑袋直发昏，什么“调制策略”“电压矢量”之类的，感觉就像是在看天书。
但没办法，硬着头皮也得上啊！我先从最基础的资料查起，把能找到的相关书籍和论文都翻了个遍。
每看到一个新的方法，我就像发现了新大陆一样兴奋。
比如说，有一种叫“空间矢量调制优化法”的，原理大概是通过对电压矢量的合理安排，来减少共模电压的产生。
为了搞清楚这个方法到底咋回事，我拿着纸笔，在桌子上比划了起来。
我把变换器的电路图画了一遍又一遍，模拟不同的电压矢量组合情况。
这就好比在玩一个复杂的拼图游戏，每个电压矢量就是一块拼图，要找到最合适的组合方式，才能让整个画面看起来和谐，也就是让共模电压降下来。
有一次，我在推导一个公式的时候，算了好几遍都不对，心里那个着急啊！但我这人就是不服输，一直盯着那些数字和符号，最后发现原来是一个符号写错了。
当算出正确结果的时候，我高兴得差点跳起来，那种感觉就像是解开了一道超级难题。
在实际测试中，我小心翼翼地按照理论上的方法对变换器进行调整。
刚开始的时候，效果不太明显，共模电压还是有点高。
我就不停地检查线路连接、参数设置，一遍又一遍地重复测试。
经过好几天的折腾，终于有一次，我看到示波器上显示的共模电压明显降低了！那一刻，我觉得所有的努力都没有白费。
这就像是在黑暗中摸索了好久，终于找到了那扇通往光明的门。
虽然只是迈出了一小步，但也让我信心大增，知道自己找对了方向。
