一种新型五相逆变器拓扑结构，可有效降低共模电压

《IEEE Transactions on Industrial Electronics》：A New Five-Phase Inverter Topology With Reduced Common-Mode Voltage

五相逆变器结构优化研究通过采用1个3级腿和4个2级腿的组合，显著降低共模电压（CMV）峰值至Vdc/10，减少80%的CMV峰值到峰值值，并降低开关数量。提出新型SVPWM方法实现中性点自平衡，并通过实验与MATLAB仿真验证。

　　

摘要：

针对两级（2L）五相逆变器，已经进行了多项研究，旨在降低共模电压（CMV）的峰峰值，从而将其减少了20%至80%。然而，共模电压的阶跃变化（ΔCMV）仍然为Vdc/5，这与标准空间矢量脉宽调制（SVPWM）的情况相同。为了减少ΔCMV并改善谐波性能，文献中提出了多电平逆变器（MLIs）。但是，在处理多相系统时，MLIs的复杂性显著增加。因此，本文提出了一种新的五相逆变器，以进一步降低ΔCMV、CMV的峰峰值以及半导体开关的数量。该逆变器结构由一个三级支路和四个二级支路组成，在复杂性和性能之间实现了最佳平衡。为了控制这种新型逆变器，开发了一种新的SVPWM方法，以实现以下目标：1）将ΔCMV从2L逆变器情况下的Vdc/5降低到Vdc/10；2）相对于标准拓扑结构，将CMV的峰峰值减少80%；3）减少每个开关周期内的CMV切换次数。此外，该逆变器还实现了中性点电压（NPV）的自平衡。最后，通过实验和MATLAB仿真对该新型逆变器与现有解决方案进行了比较。