实现具有可选拓扑和功率开关器件的三电平中性点箝位(NPC)电源转换器- Simulink

描述

三电平桥组实现了一个三电平功率转换器，该转换器由功率开关设备的一个、两个或三个臂组成。每个臂由四个开关器件及其反平行二极管和两个中性夹紧二极管组成，如下图所示。

从对话框中可以选择功率开关设备的类型(IGBT、GTO、MOSFET或理想开关)和臂的数量(1、2或3)。当使用理想交换机作为交换设备时，三层桥组实现了一个三层拓扑结构的理想交换桥，如下图所示。

参数

桥臂数量

确定桥的拓扑结构:一臂、二臂或三臂。默认是3.．

缓冲电阻Rs

缓冲器电阻，单位:欧姆(Ω)。默认是1 e5．设置缓冲电阻Rs参数正从模型中消除缓冲器。

缓冲电容Cs

缓冲电容，单位为法拉(F)。默认为正．设置缓冲电容Cs参数0消除怠慢者，或正为了得到一个电阻缓冲器。

若要在使用连续求解器时消除所有电力电子设备中的缓冲器，请选择关闭开关设备上的缓冲器选项首选项选项卡。

当您的系统离散化时，您可以通过指定具有非常大电阻的纯电阻式缓冲器来模拟几乎没有缓冲器的电力电子设备，从而产生可以忽略不计的泄漏电流。使用纯电阻式缓冲器，桥架运转良好。

电力电子设备

选择电桥中使用的电力电子设备类型。默认是矩形脉冲断开/二极管．

内阻

所选器件和二极管的内阻，单位为欧姆(Ω)。默认是1 e - 3．

正向电压[器件Vf，二极管Vfd]

所选器件的正向电压(仅用于GTO或IGBT)以及反平行二极管和夹紧二极管的正向电压，单位为伏。默认是[0 0]．

测量

默认是没有一个．

选择所有设备电流测量流过所有元件(开关器件和二极管)的电流。如果定义了缓冲器件，则所测电流仅为流经电力电子器件的电流。

选择相-中性电压和直流电压测量三电平桥组的交流、直流端子电压。

选择所有电压和电流用于测量三级桥组定义的所有电压和电流。

在模型中放置万用表块，以显示模拟期间所选的测量值。在可用的测量万用表块的列表框，测量值由标签标识，后面跟着块名。

测量	标签(适用于GTO, IGBT, MOSFET器件)
设备电流	`IQ1a, IQ2a, IQ3a, IQ4a`， `IQ1b, IQ2b, IQ3b, IQ4b`， `IQ1c, IQ2c, IQ3c, IQ4c`， `ID1a, ID2a, ID3a, ID4a, ID5a, ID6a`， `ID1b, ID2b, ID3b, ID4b, ID5b, ID6b`， `ID1c, ID2c, ID3c, ID4c, ID5c, ID6c`
终端电压	`胡安:`，`Ubn:`，`Ucn:`，`Udc +:`，`Udc -:`

测量

标签(适用于GTO, IGBT, MOSFET器件)

设备电流

IQ1a, IQ2a, IQ3a, IQ4a，

IQ1b, IQ2b, IQ3b, IQ4b，

IQ1c, IQ2c, IQ3c, IQ4c，

ID1a, ID2a, ID3a, ID4a, ID5a, ID6a，

ID1b, ID2b, ID3b, ID4b, ID5b, ID6b，

ID1c, ID2c, ID3c, ID4c, ID5c, ID6c

终端电压

胡安:，Ubn:，Ucn:，Udc +:，Udc -:

测量	标签(适用于理想开关设备)
设备电流	`Isw1a, Isw2a, Isw3a, Isw1b, Isw2b, Isw3b， Isw1c, Isw2c, Isw3c`
终端电压	`胡安:`，`Ubn:`，`Ucn:`，`Udc +:`，`Udc -:`

输入和输出

输入g是一个矢量化的门控信号，包含控制电桥的电力电子设备的脉冲。输入向量的长度取决于为桥的拓扑结构指定的臂的数量。

拓扑结构	输入脉冲矢量g
一只胳膊	`[Q1a, Q2a Q3a Q4a]`
两臂	`[Q1a, Q2a Q3a、Q4a Q1b, Q2b, Q3b, Q4b]`
三种武器	`[Q1a, Q2a Q3a、Q4a Q1b, Q2b, Q3b, Q4b, Q1c, Q2c, Q3c, Q4c]`

请注意

在理想的开关转换器的情况下，Q1脉冲被发送到Sw1, Q4脉冲被发送到Sw2，对Q2和Q3脉冲执行逻辑与操作并将结果发送到Sw3。

假设和限制

功率开关器件的开断时间(Fall time, Tail time)没有在三级桥组中建模。

例子

的power_3levelVSC实例说明了三级桥组的使用。

三级桥

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参数

输入和输出

假设和限制

例子

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