基于简化型Z源逆变器的优化调制策略研究

郑连锋， 姜吉顺， 孙志伟

(山东理工大学电气与电子工程学院， 山东淄博255049)

基于简化型Z源逆变器的优化调制策略研究

郑连锋， 姜吉顺， 孙志伟

(山东理工大学电气与电子工程学院， 山东淄博255049)

摘要：在对简化型Z源逆变器进行理论研究的基础上，参考传统单相SPWM调制策略，应用Z源逆变器简单升压控制原理，研究了优化型SPWM调制方法，并通过MATLAB仿真软件验证了优化型调制策略的有效性.

关键词：Z源逆变器； 阻抗网络； SPWM； 启动冲击

为了克服传统逆变器的不足，彭方正教授2002年提出了Z源逆变器这种新型的逆变器拓扑结构[1]，但该结构依然存在许多缺点，如输入电流断续、电路体积庞大、启动冲击严重等.针对这些缺点，文献[2]提出了一种简化型的Z源逆变器，其拓扑结构如图 1所示，该拓扑结构基本可以保持传统Z源逆变器的升压能力，并在此基础上减少了一个高压电容，并用二极管为直通状态下的阻抗网络电感电流提供续流电路.因此，简化型Z源逆变器减小了电路的体积及设计成本并保证了输入电流的连续，从而提高了直流电压的利用率.因此，简化型Z源逆变器具有更广阔的应用前景.

目前对于单相Z源逆变器，存在许多种升压控制策略，但其中实际应用最广泛的为最大增益SPWM调制、简单升压SPWM调制及三次谐波注入调制[1,3-4].倍频式SPWM调制，其逆变电路输出电压的等效载波频率是逆变器开关的2倍，这样就可以在抑制输出电压谐波的同时最大程度地提高逆变效率.本文主要研究倍频式单极性简单升压SPWM调制和基于其的优化型SPWM调制.