IGBT大范围的使用于“I”字型三电平环流场景的详解

  1、三电平简介：NPC（Neutral Point Clamped）三电平拓扑结构是一种使用最为广泛的多电平拓扑结构。NPC拓扑结构最早由日本长冈大学学者南波江章（Akira Nabae ）在80年的IAS年会上提出，并于90年代初在上得到实践

  近年来跟着电力电子技能在电力行业的开展，NPC三电平技能开端渐渐的变多的使用到一切的范畴，包含光伏逆变器、风电变流器、高压变频器、UPS、APF/SVG、高频电源等都存在广泛的使用。NPC拓扑最常用的有两种结构，便是咱们常说的“I”字型（也称NPC1）和“T”字型（也称NPC2）。原理图如下：

  ②相关于两电平，发生的电平数量较多，多电平叠加后更类似于正弦波，谐波含量小。

  ③电磁搅扰问题减轻，三电平逆变器器材一次动作的dv/dt仅为传统两电平的二分之一。

  这种情况下，电压为正，电流为负，从沟通端流入拓扑，当输出正脉冲的时分，电流经过二极管流向正端；当输出零脉冲的时分，电流经过T3以及二极管流入中性点。

  如上图所示，关于NPC1型三电平结构，T1和T3进行开关状况切换。T3翻开后，电流由T3和D6流向中性点完成换流，一起D1反向恢复；T3关断后，电流由二极管D1、D2进行续流。

  这种情况下，电压为正，电流为正，从沟通端流出拓扑，当输出正脉冲的时分，电流经过IGBT（NPC1:T1&T2）流向沟通端；当输出零脉冲的时分，电流经过T2以及二极管流到沟通端。

  如上图所示，关于NPC1型三电平结构，T1和T3进行开关状况切换。T1关断后，电流由T2和D5流向沟通端完成续流；T1翻开后，电流由T1、T2进行换流，一起D5反向恢复。

  这种情况下，电压为负，电流为正，从沟通端流出拓扑，当输出负脉冲的时分，电流由负端经过二极管流出；当输出零脉冲的时分，电流经过T2以及二极管流到沟通端。

  如上图所示，关于NPC1型三电平结构，T2和T4进行开关状况切换。T2翻开后，电流由T2和D5流向沟通端完成换流，一起D4反向恢复；T2关断后，电流由二极管 D3、D4进行续流。

  这种情况下，电压为负，电流为负，从沟通端流入拓扑，当输出负脉冲的时分，电流经过IGBT流向负端；当输出零脉冲的时分，电流经过T3以及二极管流到中性点。

  如上图所示，关于NPC1型三电平结构，T2和T4进行开关状况切换。T4关断后，电流由T3和D6流向中性点完成续流；T4翻开后，电流由T3、T4进行换流，一起D6反向恢复。

  对上面的换流进程总结能够取得输出正电压、中点电压、负电压以及加上悉数关断的时分的高阻状况一共四个首要开关状况。

  ，4个二极管，还有电容组C1和C2; 假定正负母线电压平等，都是Vdc。

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