4。4  器件通态损耗比较 31

4。5  输入过流截止电路 31

5  Buck-Boost型高频隔离式多电平逆变器建模仿真 32

5。1  DCM模式下闭环仿真 32

5。2  CCM模式下闭环仿真 35

结论 38

致谢 39

参考文献 40

1  引言

1。1  研究背景

逆变器是电力电子技术领域中不可忽视的组成部分，其在变压变频、变速交流电动机，恒频恒压交流负载等场合发挥着重要作用。在新兴的风力发电、太阳能电池等新能源系统中，逆变器都是重要的构成部分[1]。逆变技术就是通过控制半导体开关器件的开关，把直流电变换成交流电。能量转换的效率决定着损耗的大小，因此逆变技术在节约电能方面也有重要的地位。论文网

1。2  高频环节逆变技术研究现状

由于低频环节逆变技术有体积庞大、产生的噪声大、对于干扰的系统动态响应差[2]等缺点，于年提出了高频环节逆变技术的新概念[3]。用高频变压器来替代低频逆变器中的变压器，这样显著地提升了逆变器的工作特性,从而引起了人们极大地关注。在之后的几年迅速地取得了显著的研究成果。高频环节逆变器种类较多，可细分为单向电压源型、双向电压源型、电流源型等。

单向电压源高频环节逆变器是在直流电源和逆变器之间加入高频隔离直流变换器构成的，使用高频变压器替代了工频变压器，降低了噪声与体积[2]。直流变换器先将输入直流电压变换为后级所需的直流电压，再由后级逆变器将其转换成为工频交流电。单向电压源高频环节逆变器具有单向功率流、三级功率变换、变换效率不理想、直流侧滤波器导致较大体积和损耗等诸多缺点。

双向电压源高频链逆变电路由高频电压源隔离逆变电路、周波变换器以及输出滤波器构成[4]。其改善了单向电压源高频环节逆变器只能单向传输功率的缺点，具有双向功率流、两级功率变换、变换效率和可靠性高等优点。但周波变换器在器件换流时，由于变压器漏感的存在，电流断续会导致电压过冲，因此需要缓冲电路或电压箝位电路来吸收漏感中存储的能量[5]。

基于隔离型变换器的电流源高频环节逆变器由高频逆变器、高频储能变压器、周波变换器以及输入输出滤波器构成[6][7]。具有拓扑简洁、两级功率变换、变换效率高、可靠性高、功率开关电流应力大、容量小等较多特点。其解决了电压源型逆变器固有的电压过冲问题，但工作在电流断续状态时的电流应力和通态损耗较大[8]。输入电流和输出电压的纹波大，因此只适用于中小功率的场合。

1。3  多电平逆变技术研究现状

1。4  课题研究意义

在当前的逆变电路中，变压器和滤波器的体积占绝大部分。为了减少变压器的体积大小，高频化是当今逆变器研究的主要发展方向。多电平逆变器具有两电平逆变器不具备的颇多优点，适用于高电压、大功率输出场合，在电网的无功功率补偿和谐波校正以及大容量交流电机的变频调速等较多领域中都有广泛的应用[12]。目前的多电平逆变器研究主要进行非隔离型电路拓扑研究，对于隔离型逆变拓扑的研究很少[16]。本课题试图将多电平技术引入到传统的高频环节逆变器中，来加宽多电平技术的使用范围。型高频隔离式多电平逆变器可适用于高电压输入的场合，具有一定的研究价值。