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Investigación de un problema de choque de voltaje de conmutación a baja velocidad en un inversor ANPC de tres niveles con modo de modulación híbrido

Autores: Yu, Jian; Shen, Renhui; Zhou, Le; Jia, Zelin; Hao, Yulong

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Investigación de un problema de choque de voltaje de conmutación a baja velocidad en un inversor ANPC de tres niveles con modo de modulación híbrido


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Desarrollo
Industria fotovoltaica
Inversores multinivel
Circuito de absorción de sobretensión
Circuito de conmutación
Inductancia parasitaria

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 22

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Con el desarrollo de la industria fotovoltaica, habrá una creciente demanda de convertidores de interfaz de red eficientes, de alta densidad de potencia y bajo costo. En comparación con los inversores de dos niveles, los inversores multinivel tienen las siguientes ventajas: (1) menores clasificaciones de voltaje de los dispositivos; (2) mejor espectro de filtrado de salida; (3) menor ruido de interferencia electromagnética (EMI); y (4) mayor capacidad de velocidad de conmutación. Sin embargo, el complejo circuito de conmutación del inversor multinivel traerá más inductancia parasitaria, lo que resultará en un severo sobrevoltaje de conmutación (oscilaciones). Especialmente para reducir el costo del inversor, al usar el modo de modulación de bucle largo, el bucle de conmutación introducirá más inductancia parasitaria, lo que hará que el sobrevoltaje sea más grave. Considerando que los esquemas de absorción de sobrevoltaje comúnmente utilizados son efectivos solo para el sobrevoltaje o la supresión de oscilaciones. Por lo tanto, se propone un nuevo circuito de absorción de sobrevoltaje en este documento, que no solo puede aliviar el sobrevoltaje y los fenómenos de oscilación, sino también suprimir el efecto de los saltos de voltaje durante la conmutación de baja frecuencia en el voltaje de entrada de alta frecuencia. Este circuito de absorción de sobrevoltaje se caracteriza por un bajo sobrevoltaje, un rápido amortiguamiento de oscilaciones y una capacitancia mínima. Se realizan experimentos y simulaciones para verificar la efectividad de este circuito de absorción de sobrevoltaje utilizando un inversor ANPC de tres niveles como prototipo. Los resultados muestran que el circuito de absorción de sobrevoltaje propuesto puede reducir significativamente el nivel de sobrevoltaje, acortar el tiempo de oscilación y reducir la diferencia de voltaje entre los capacitores del bus de CC superior e inferior.

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