冯之健, 赵树哲, 孙自祥, 张馨元, 赵涛
针对三电平有源中点钳位型(3L-ANPC)逆变器存在调制复杂、难以同时兼顾高效率和散热均衡等问题,提出一种新型Si-SiC混合型3L-ANPC逆变器电路拓扑及调制策略。当输出电压被钳位至中性点时,采用上下桥臂双支路同时导通的续流方式,有效降低通态损耗;此外,引入过渡零状态调整驱动时序,使得硬开关损耗集中于两个SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)以降低开关损耗,同时均衡各开关管的温度。首先介绍Si-SiC混合型3L-ANPC逆变器的工作原理,然后建立其损耗模型和热模型并进行理论分析,最后搭建单相有源中点钳位型(ANPC)实验平台进行实验验证。仿真与实验结果表明,相较于传统基于Si器件的方案,所提方案的效率提高约2.8%,开关管最高结温降低3.6 ℃。