一种五桥臂双输出双级矩阵变换器拓扑结构及其调制方法技术

本发明专利技术公开了一种五桥臂双输出双级矩阵变换器拓扑结构及其调制方法，该拓扑结构包括以下组成：输入电源模块，用于作为三相输入电源提供三相输入相电压与电流；输入滤波模块，用于滤除三相输入相电压中的高频噪声与谐波；整流级模块，用于采用无零矢量空间矢量调制策略对三相输入相电压进行调制，获得最大的电压利用率；Trans

【技术实现步骤摘要】
一种五桥臂双输出双级矩阵变换器拓扑结构及其调制方法


[0001]本专利技术涉及变换器拓扑结构
，具体来说，涉及一种五桥臂双输出双级矩阵变换器拓扑结构及其调制方法。

技术介绍

[0002]随着时代的发展，风力发电系统、电动汽车和铁路牵引系统等双交流驱动系统日渐成熟，双输出变换器在双交流驱动系统中的应用也越来越广泛。
[0003]目前，已有专家学者致力于双输出变换器拓扑结构的研究，归结为以下三种：并联型双PWM变换器：此拓扑结构虽可以实现双交流输出且双输出都能独立控制算法简单但结构重复开关利用率低；九开关逆变器和五桥臂逆变器：此两类拓扑结构能克服并联型双PWM变换器的部分不足，且拓扑结构更为紧凑，但直流侧需要大电容，且可靠性低。
[0004]因此，已有专家学者在传统双级矩阵变换器(Two Stage Matrix Converter，TSMC)的基础上提出了双输出双级矩阵变换器。双输出双级矩阵变换器不仅具有传统TSMC输入输出性能优良、结构紧凑、输入功率因数可调等优点，而且其五桥臂型或九开关型逆变级可以实现两组三相交流输出。但本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种五桥臂双输出双级矩阵变换器拓扑结构，其特征在于，该拓扑结构包括以下组成：；输入电源模块，用于作为三相输入电源提供三相输入相电压与电流；输入滤波模块，用于滤除三相输入相电压中的高频噪声与谐波；整流级模块，用于采用无零矢量空间矢量调制策略对三相输入相电压进行调制，获得最大的电压利用率；Trans
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Z源网络模块，用于提供Trans
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Z源网络；逆变级模块，用于提供两种逆变级工作模式将直流电能逆变为交流电能，并利用直通零矢量状态提高逆变级直流峰值电压，达到升压功能；负载模块，用于提供电路负载；其中，所述三相输入相电压通过所述输入滤波模块输入至所述整流级模块，所述整流级模块输出PWM电压通过所述Trans
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Z源网络模块进行升压，并利用所述逆变级模块逆变成两组独立的三相交流电输出。2.根据权利要求1所述的一种五桥臂双输出双级矩阵变换器拓扑结构，其特征在于，所述整流级模块包括三组相互并联连接的双向开关，所述逆变级模块包括五个相互并联连接的桥臂，每个桥臂均设置有上开关管与下开关管；其中，所述逆变级模块包括第一逆变级与第二逆变级。3.根据权利要求2所述的一种五桥臂双输出双级矩阵变换器拓扑结构，其特征在于，所述Trans
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Z源网络模块采用七段对称式的SVPWM排列方式安排基本矢量的顺序，将双输出双级矩阵变换器系统中六段直通零矢量一次插入至所述Trans
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Z源网络模块的七段对称式SVPWM中。4.根据权利要求3所述的一种五桥臂双输出双级矩阵变换器拓扑结构，其特征在于，所述Trans
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Z源网络模块中的直通零矢量平均分为十二份，将每一份分别插入到传统半周期空间矢量调制的两个基本零矢量切换之间。5.根据权利要求4所述的一种五桥臂双输出双级矩阵变换器拓扑结构，其特征在于，所述逆变级工作模式包括直通状态与非直通状态；其中，当所述逆变级模块中其中一个桥臂的上开关管与下开关管同时导通时，所述逆变级模块工作于直通零矢量状态，则判定所述逆变级模块处于直通状态，当所述逆变级模块中的其中一个桥臂上开关管与下开关管未同时导通时，则判定所述逆变级模块处于非直通状态。6.一种五桥臂双输出双级矩阵变换器拓扑结构的调制方法，用于调制权利要求1
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5中所述一种五桥臂双输出双级矩阵变换器拓扑结构，其特征在于，该调制方法包括以下步骤：S1、依据三相输入相电压的角频率设定三相输入相电压的电压值；S2、采用无零矢量空间矢量调制策略对整流级模块输入的三相输入相电压的绝对值与极性进行调制得到正弦输入电流，并输出两组直流电压；S3、采用协调控制策略对所述整流级模块与所述逆变级模块中双向开关与开关管进行开关协调控制；S4、采用半周期电压调制策略分别对逆变级模块中所述整流级模块输入的两组直流电压进行调制，输出两组对称的三相电压。
7.根据权利要求6所述的一种五桥臂双输出双级矩阵变换器拓扑结构的调制方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓述为，谭永宏，包本刚，杨钰，
申请(专利权)人：湖南科技学院，
类型：发明
国别省市：