三电平双Buck 逆变器电压过零畸变分析与调制

纪任馨，逄海萍

（青岛科技大学自动化与电子工程学院，山东青岛 266061）

双Buck 逆变器具有无桥臂直通和无开关二极管反向恢复的独特优点，多被用于航空供电、不间断供电和新能源发电等对可靠性和供电质量要求高的场合[1-2]。双Buck 逆变器中存在正负两组电感，有全周期和半周期两种工作方式。全周期工作采用双极性调制，电路中正负电感同时工作，电感中电流在输出电压过零处平滑切换，其输出电压质量较高，但工作时存在循环电流，会增加系统损耗。半周期工作采用单极性调制，在电流的正负半周期，正负电感交替工作，因此，不存在循环电流，系统损耗低。但半周期控制以电流为零作为切换工作周期的必要条件，故当输出电压和输出电流存在相位差时，切换工作电感会引起电流断续从而导致输出电压在过零时发生畸变[3]。

简化钳位式三电平双Buck 逆变器是最近几年来提出的一种高效率多电平逆变器拓扑[4-6]，在全桥逆变器中加入简化钳位环节，使电路输出谐波更低、更标准的三电平电压。由于该电路采用的统一调制也属于单极性调制，故三电平双Buck 逆变器同样存在过零时由电流断续引起的电压过零畸变问题[7-8]。

国内外学者大多是基于并网逆变器并针对半周期电路工作在断续状态下导致的电压过零失真问题进行研究的。并网逆变器对并网电流的要求严格，故大多数研究是对输出逆变电流进行分析并提出改进策略。如文献[9]中针对半周期正弦脉宽调制产生的电流过零畸变，提出了重复控制来降低电流畸变率。……