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2013-09-30 12:48
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我的125KW三电平三项光伏逆变器已经成功有一段时间了，目前正在紧张的产品优化过程中。
在设计期间遇见了很多场内场外的困扰，老板的怀疑，同事的嫉妒与排挤，工作量的压力山大，市场的热切需求。
但是最终坚持不懈，持之以恒，将东西做了出来。回首看去已是感慨良深。
在设计本三电平三相逆变器的时候，没有性价比高且更合理的驱动器，适配板，接口板以及驱动电源等作为参考。
全部都是我先规划好，通过系统级仿真进行性能摸底和排查。并最终确定实际的产品形式。
大家知道，三电平不好搞定的原因主要是：
1、一个桥臂里开关管数量多了一倍，算法较两电平复杂很多，我前期搭建了一个算法模型进行了摸底；
2、因为开关管数量多了一倍，因此整个系统的开关模型多了几十倍。且由于IGBT是一个开关器件，有较大的寄生参数，因此在开关过程中的传导问题与传统的三相半桥系统比较差；
3、三电平系统电路输入侧有一个中点电位点，因此导致系统中生成了三个环路，带来的辐射问题也比较突出；
4、中点电位在开关过程中是跳跃不停的，抑制中点电位漂移是比较难处理的。我在实验中根据对IGBT器件、安规、EMC和系统集成的经验和认识。无需算法修改，也无需外加辅助电路的情况下，顺利地抑制了中点电位不平衡的问题。每个IGBT输出的Vce都基本上等于方波，无振荡或跌落。
欢迎与大家多交流沟通。
同是电子工程师，请一定不要吝啬你的赞！
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LV.
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LV.12013-09-30 15:54
基于相同的寄生参数，仅仅是拓扑结构的不同（传统半桥三相逆变器&I型三电平三相逆变器）
传统半桥型三相逆变器的传导EMI特性模拟
I型三电平三相逆变器的传导EMI特性模拟
两者之间的对比
作为器件本身，IGBT就是应用在高压领域的开关器件。
现在各大厂的IGBT为了减小开关损耗，不断加快IGBT的Ton及Toff。
伴随这开关动作的发生，伴随着的即是dV/dt以及dI/dt的快速变化。
而IGBT是连接到散热器上的，通过散热器形成了一个个寄生电容，这就是耦合的通路。
特别是三电平，IGBT的数量增多了，开关切换的复杂性增加了，增大了被骚扰的可能性。不仅仅传导也包括辐射。
因此在设计三电平逆变器IGBT的驱动器时必须在EMI方面多下功夫。
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LV.12013-10-03 16:12
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LV.12013-10-03 21:13
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LV.12013-10-03 21:15
兄弟，您好，十一期间带老婆到处逛逛，回复得较晚，勿怪！
是的，这是离网测试的波形。我从450V母线一直测试到860V母线，期间关注各个IGBT的Vce和Vge波形。并抓了线电压的波形。
中点平衡问题也困惑了我很久。首先，必须得想清楚中点电位跳跃是什么原因造成的？我的系统是T型三电平，以这个系统来说明。最根本的原因是因为1#与4#的中点，也即是负载输出点的电平是随着1#与4#的开关动作而在+Vbus/2与-Vbus/2之间不停地跳跃。我的解决办法是一个系统性的处理。
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LV.12013-10-03 21:18
兄弟，我做的就是T型，I型用二极管钳位导致充放电回路不一致，会带来比较麻烦的EMI问题。
而且从理论上分析，T型只有1#与4#管走功率，2#与3#只是角度补偿。因此损耗基本都发生在1#与4#上。
而I型1#、2#、3#与4#都要过功率。再加上钳位二极管的损耗，因此I型三电平的效率并没有T型好。
目前T型是三电平的主流。
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LV.12013-10-03 21:35
兄弟，我做的就是T型，I型用二极管钳位导致充放电回路不一致，会带来比较麻烦的EMI问题。
而且从理论上分析，T型只有1#与4#管走功率，2#与3#只是角度补偿。因此损耗基本都发生在1#与4#上。
而I型1#、2#、3#与4#都要过功率。再加上钳位二极管的损耗，因此I型三电平的效率并没有T型好。
目前T型是三电平的主流。
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LV.12013-10-03 22:41
兄弟，您好，十一期间带老婆到处逛逛，回复得较晚，勿怪！
是的，这是离网测试的波形。我从450V母线一直测试到860V母线，期间关注各个IGBT的Vce和Vge波形。并抓了线电压的波形。
中点平衡问题也困惑了我很久。首先，必须得想清楚中点电位跳跃是什么原因造成的？我的系统是T型三电平，以这个系统来说明。最根本的原因是因为1#与4#的中点，也即是负载输出点的电平是随着1#与4#的开关动作而在+Vbus/2与-Vbus/2之间不停地跳跃。我的解决办法是一个系统性的处理。
不知兄台可否贴上并网电流波形，欣赏一下，呵呵！
另，请问兄台为何开发125KW的光伏逆变器机型？效率比两电平的更高？还是体积更小成本更低？还是想以后多台并联做500KW啊？
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LV.12013-10-04 07:51
不知兄台可否贴上并网电流波形，欣赏一下，呵呵！
另，请问兄台为何开发125KW的光伏逆变器机型？效率比两电平的更高？还是体积更小成本更低？还是想以后多台并联做500KW啊？
在提高了开关管的开关频率之后，三电平效率肯定比两电平更高。损耗要小。
发热也会小一些，热设计可以做得更紧凑，用更小的结构或散热器。
三电平在高频下有优势。
且由于谐波含量小，滤波器也可以做小一些。
总体来说，有两大优势：谐波含量小、成本。
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LV.12013-10-04 09:24
兄弟，我做的就是T型，I型用二极管钳位导致充放电回路不一致，会带来比较麻烦的EMI问题。
而且从理论上分析，T型只有1#与4#管走功率，2#与3#只是角度补偿。因此损耗基本都发生在1#与4#上。
而I型1#、2#、3#与4#都要过功率。再加上钳位二极管的损耗，因此I型三电平的效率并没有T型好。
目前T型是三电平的主流。
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LV.12013-10-04 09:46
兄弟，我做的就是T型，I型用二极管钳位导致充放电回路不一致，会带来比较麻烦的EMI问题。
而且从理论上分析，T型只有1#与4#管走功率，2#与3#只是角度补偿。因此损耗基本都发生在1#与4#上。
而I型1#、2#、3#与4#都要过功率。再加上钳位二极管的损耗，因此I型三电平的效率并没有T型好。
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我测量R与S相电感前的电压，怎与兄台的不同??
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