多电平电路演示.pptVIP

（优选）第章多电平电路 当前第1页\共有19页\编于星期六\3点 7.1　概述 　PWM多电平电路的工作背景　PWM多电平电路的分类 当前第2页\共有19页\编于星期六\3点 7.1.1　PWM多电平电路的工作背景 （1)由于器件和单机容量的限制，大功率电路需要由多个器件或多个单元电路通过串/并联连接实现。 （2)由于高压大电流操作，电路对电网和环境的污染严重，EMI强度高。 （3)高可靠性：对于电力系统和大型生产设备的电力传动系统等应用场合，故障将产生严重后果，故要求有高可靠性运行。 ■多电平电路泛指其输出量 具有多个电平的电路（在多电平整流电 路则指其输入电流），而采用PWM控制方式的多电平电路则称为 PWM多电平电路。 ■多电平电路的工作背景 ◆大功率应用的特点 ◆扩容和谐波抑制的基本思想 多电平电路不依靠高开关频率来实现谐波抑制，它通过新型电路拓扑提高电路的总容量和输出电压的总电平数，并使它接近正弦，从而实现容量扩大和谐波抑制。 当前第3页\共有19页\编于星期六\3点 　PWM多电平电路的分类 多电平电路 直耦式 磁耦式 电路构成 控制方式 电能变换 二极管钳位 电容钳位 有源钳位 方波电路 PWM电路 整流电路 逆变电路 直流变换电路 交流变换电路 多重化电路 中点钳位电路 混合电路 耦合方式 叠加方式 串联叠加 并联叠加 当前第4页\共有19页\编于星期六\3点 7.2　多重化方波电路 　多重化方波整流电路　多重化电压源方波逆变电路 当前第5页\共有19页\编于星期六\3点 7.2.1　多重化方波整流电路 ◆移相30?构成的串联2重联结电路 ?整流变压器二次绕组分别采用星形和三角形接法构成相位相差30?、大小相等的两组电压，接到相互串联的2组整流桥。 ?因绕组接法不同，变压器一次绕组和两组二次绕组的匝比如图所示，为1:1: 。 ?该电路为12脉波整流电路。 补充1 移相30?串联2重联结电路 当前第6页\共有19页\编于星期六\3点 7.2.1　多重化方波整流电路 图7-1　两重方波整流电路a)并联电路结构　b)串联电路结构　c)网侧电流波形 当前第7页\共有19页\编于星期六\3点 */131 ?其他特性如下： √直流输出电压 　多重化方波整流电路 ?对波形iA进行傅里叶分析，可得其基波幅值Im1和n次谐波幅值Imn分别如下： 即输入电流谐波次数为12k±1，其幅值与次数成反比而降低。 √功率因数 (7-2) (7-3) √位移因数 当前第8页\共有19页\编于星期六\3点 7.2.1　多重化方波整流电路 ◆利用变压器二次绕阻接法的不同，互相错开20?，可将三组桥构成串联3重联结电路 ?整流变压器采用星形三角形组合无法移相20?，需采用曲折接法。 ?整流电压ud在每个电源周期内脉动18次，故此电路为18脉波整流电路。 ?交流侧输入电流谐波更少，为18k±1次（k=1, 2, 3…），ud的脉动也更小。 ?输入位移因数和功率因数分别为： cos?1=cos? ?=0.9949cos? ◆将整流变压器的二次绕组移相15?，可构成串联4重联结电路 ?为24脉波整流电路。 ?其交流侧输入电流谐波次为24k±1，k=1，2，3…。 ?输入位移因数功率因数分别为： cos?1=cos? ?=0.9971cos? 当前第9页\共有19页\编于星期六\3点 7.2.2　多重化电压源方波逆变电路 ■二重单相电压型逆变电路 ◆两个单相全桥逆变电路组成，输出通过变压器T1和T2串联起来。 ◆输出波形 ?两个单相的输出u1和u2是180°矩形波。 ?u1和u2相位错开?=60°,其中的3次谐波就错开了3×60°=180，变压器串联合成后，3次谐波互相抵消，总输出电压中不含3次谐波。 ? uo波形是120°矩形波，含6k±1次谐波，3k次谐波都被抵消。 ■由此得出的一些结论 ◆把若干个逆变电路的输出按一定的相位差组合起来，使它们所含的某些主要谐波分量相互抵消，就可以得到较为接近正弦波的波形。 ◆多重逆变电路有串联多重和并联多重两种方式，电压型逆变电路多用串联多重方式，电流型逆变电路多用并联多重方式。 补充2 二重单相逆变电路 120° 60° 180° t O t O t O 三次谐波 三次谐波 u 1 u 2 u o 补充3 二重逆变电路的工作波形 当前第10页\共有19页\编于星期六\3点 7.3　多重化PWM直流变换电路 ■多相多重斩波电路 ◆是在电源和负载之间接入多个结构相同的基