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一种改进的级联H桥整流器直流电压平衡策略
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2018-03-08
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近年来，电力电子装置在高电压大功率领域的应用不断增加。由于受到器件耐压等级的限制，多电平拓扑结构及相关控制理论等方面的研究受到广泛关注。其中，级联H桥（ Cascaded H-Bridge，CHB）结构相比于其他多电平结构，具有控制简单、模块化设计、易于实现高电压输出、可靠性高、工业应用成熟等优点。这种CHB结构现已被广泛应用于高电压大功率电机传动、电力电子变压器、有源滤波和无功补偿等场合。
作为CHB结构的一种典型应用，级联H桥整流器（Cascaded H—Bridge Rectmer，CHBR）同样具备该拓扑的诸多优点。CHBR拓扑的特点决定了其各级功率单元只能流过相同大小的电流。换言之，对于CHBR结构，只能依靠同一个电流来调节多个功率单元的直流电压，实现起来比较困难，甚至在负载相差过大时可能会造成系统运行不稳定。控制各级功率单元的直流电压平衡是保障整套CHBR系统安全可靠运行的前提，是低耐压功率器件应用于高电压场合的基础。因此，针对CHBR不平衡机理及相应电压平衡控制策略的研究至关重要。
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