安徽大学硕士学位论文NPC三电平变换器系统损耗及其发热分析姓名：许国良申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：陈权201204摘要摘要NPC三电平变换器已被广泛应用于各工业场所及其他领域，为实现系统最优化设计，必须具体分析变换器的各项性能，变换器损耗的研究具有重要意义。但已有的两电平系统下分析、计算等方法不能完全适用于三电平系统。本文阐述了NPC三电平变换器中几种常用的PWM控制算法，并进行了仿真比较。介绍了IGBT及功率二极管工作波形，引入了功率器件的热阻(容)等效模型。分析了不同输出电平状态下各功率器件的损耗情况，阐述了NPC三电平变换器工作参数对系统损耗分布的影响，最后给出了各工作参数对功率器件损耗的具体影响。本文给出了一种适用于不同控制策略下的中点电位平衡控制方法，当负载性质发生变化时，控制芯片无需重新计算。避免了复杂运算对芯片资源的占用，实现方式简单，控制效果明显。采用FPGA变换驱动脉冲法实现了死区补偿。基于以上分析，本文详细介绍了各部分硬件模块及软件算法的设计原理，并设计了以DSP．FPGA为控制核心的NPC三电平变换器，系统容量50kVA。其中DSP完成各项数据的采集、分析，并与FPGA进行数据交换，由FPGA实现驱动脉冲输出控制。论文最后以不同控制策略、负载性质、调制度进行了分析实验，实验结果表明驱动脉冲序列一致性高，系统输出电压、电流波形良好，直流侧中点电位平衡度高，证实了控制算法理论设计的正确性。通过对各项试验数据的测量、分析，证明了文中关于系统参数与损耗分布间关系的理论分析的正确性。关键词：NPC三电平，系统损耗，温度，PWM控制NPC三电平变换器系统损耗及其发热分析AbstractAsthree．1evelconverterhaswidelyusedinkindsofindustrialandotherareas，toachievesystemoptimization，weneedtoanalyzekindsofthepropertyofNPCthree-levelconverterindetail．ItiSsensibletostudyonconverter．Althoughtheanalysesonlossesoftwo-levelconverterhavebecomeverymature，theycannotbecompletelyusedinthree·levelconverter．ThispaperintroduceskindsofPWMcontrolalgorithmsinthree-levelconverter’andcomparessomeofthembysimulation．wepresentedtheIGBTandpowerdiodeworkingwaveform，andbroughtinthethermalequivalentmodelofpowerdevices．nedifferentlossesstatusamongpowerdevicesatseverallevelshasbeenanalyzed．neresultsindicatethatunequallo...
