混合H桥级联逆变器的改进型调制策略

杨真理，唐红雨

（镇江市高等专科学校电信学院，江苏 镇江 212000）

伴随着对系统功率等级要求的不断提高，多电平逆变器的研究现已得到了广泛关注。相较于传统两电平逆变器，多电平逆变器在开关管电压应力、逆变器输出波形质量、电磁干扰等方面具有明显优势[1]。

在三种传统多电平拓扑中，级联H桥型（cas⁃caded H-bridge，CHB）逆变器在相同器件总数的情况下，输出电平数最多，且控制简单，控制自由度高，易于实现模块化，但需要多个独立的电压源，通常由多绕组移相变压器、光伏电池、燃料电池和蓄电池等承担相互独立的电能供应[2-4]。以等压CHB型逆变器为基础，早在1998年，文献[5]便提出一种混合H桥级联拓扑，后经长期发展，现出现了多种混合型拓扑[6-8]。

混合H桥级联拓扑采用传统混合调制策略时，可能存在一些问题。例如，直流侧电压比为1∶2的混合H桥级联拓扑，采用传统混合调制策略，低压单元存在能量倒灌问题，为此，文献[9-11]提出了多种新的调制策略。又例如，直流侧电压比为1∶3的混合H桥级联拓扑采用传统混合调制策略时，低压单元存在超调问题，为此，文献[12]提出了一种新的调制技术，有效解决了上述问题，但需要额外的高压单元输出电压采样电路，利用采样结果进行低压单元调制波信号的计算，控制实现过程较为复杂，且不利于DSP实现。因此，有必要对传统调制策略做出一些改进，不断改善逆变器的多方面性能，从而提高混合拓扑的实用性。

本文选取直流侧电压比为1∶3的混合H桥九电平逆变器作为研究对象。……