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五电平NPC/H桥(Neutral Point Clamped/H-bridge)变换器是一种新型的多电平变换器,五电平SVPWM(Space Vector Pluse Width Modulation)调制算法是一种常见的多电平PWM调制算法。本文针对五电平NPC/H桥变换器拓扑结构,对五电平SVPWM调制算法进行研究。 针对五电平NPC/H桥变换器的拓扑结构,分析开关管的工作状态,并总结出其开关状态表,利用载波层叠PWM调制技术进行仿真验证。在分析变换器中点电位波动原因的基础上,本文确定采用将整流器中点和逆变器中点直接相连接的方法,这样中点电位就不会受到逆变器运行状态的影响。 研究三种五电平SVPWM调制算法,利用MATLAB/PLECS仿真软件建立了仿真模型,仿真验证这三种调制算法。首先在g-h坐标系上研究七段式SVPWM算法和三段式 SVPWM算法,通过仿真分析比较两种算法的线电压谐波性能和器件开关频率;其次,为提高直流电压利用率,进一步研究过调制算法,在a-b-c坐标系上研究了一种通用的多电平 SVPWM过调制算法,该算法基于两电平SVPWM调制算法,并可以通用于线性调制区域和过调制区域;最后,仿真实验波形验证这三种算法的正确性和有效性。 研制五电平NPC/H桥变换器样机,对基于DSP+FPGA的控制器进行硬件和软件设计。在该样机上,分别对三种五电平 SVPWM算法进行实验验证,实验结果证明了这三种算法的正确性。